基于有限元的助力外骨骼机器人的模态和疲劳分析
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Modal and fatigue analysis of assisted exoskeleton robot based on finite element
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    本文根据双足助力外骨骼机器人的行走周期特征,建立了有限元模态分析模型,用以模拟机器人的行走动态特征。在有限元结果中提取双足机器人的固有频率及振动特征,同时根据人体步态在行走的不同阶段,分析计算整体系统的放大系数,最终结合系统放大系数计算出振荡状态下疲劳等效载荷,预估系统整体的疲劳寿命。根据分析结果在双足机器人的腿部机构中添加增强部件,可以提高助力机器人模拟人类腿部行走的稳定性。

    Abstract:

    Based on the walking cycle characteristics of bipedal assisted exoskeleton robot, the finite element modal analysis model was established to simulate the walking dynamic characteristics of the robot.The natural frequency and vibration characteristics of bipedal robot are extracted from the finite element results,meanwhile, the amplification coefficient of the whole system is analyzed and calculated according to different stages of human gait. Finally, the fatigue equivalent load under the oscillating state is calculated by combining the amplification coefficient of the system, and the fatigue life of the whole systemis estimated.SAccording to the analysis results, the stability of the robot simulating human leg walking can be improved by adding reinforcing parts to the leg mechanism of bipedal robot.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

朱雅乔,张建华,王姣姣,等. 基于有限元的助力外骨骼机器人的模态和疲劳分析[J]. 科学技术与工程, 2020, 20(17): 6916-6922.
Zhu Yaqiao, Zhang Jianhua, Wang Jiaojiao, et al. Modal and fatigue analysis of assisted exoskeleton robot based on finite element[J]. Science Technology and Engineering,2020,20(17):6916-6922.

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  • 收稿日期:2019-09-03
  • 最后修改日期:2020-03-22
  • 录用日期:2019-12-11
  • 在线发布日期: 2020-07-07
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