文件名称：人体下肢步态研究-a course in large sample theory
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更新时间：2024-06-29 04:36:06
外骨骼机器人
上海交通大学硕士学位论文 第二章 下肢外骨骼机器人优化设计及动力学分析 11 第二章 下肢外骨骼机器人优化设计及动力学分析 下肢外骨骼机器人需要与使用者进行交互，故在下肢外骨骼机器人的设计当 中，需要充分考虑到人体的柔性设计以及相应的关节运动空间，以便于与使用者 进行良好的互动，同时也需考虑到人体的差异性，以适应不同使用者的需求。 在控制系统进行设计之前，需对机器人进行运动学及动力学分析，运动学分 析用于建立机器人各关节的运动与整体运动的关系，而动力学分析可得到运动关 节的驱动力矩，进一步来预测人机交互过程中的可能出现的问题，从而为控制系 统的设计提供理论依据。 2.1 人体下肢步态研究 人体的各种活动中，重复最多的就是行走，步态研究在人体运动学中占有重 要地位 [25] 。在行走过程中分析计算身体各部位特别是受力关节状态，对于实现下 肢外骨骼机器人行走功能具有重要意义，同时还可为人机交互的行走状态做出可 靠的预测，方便进行后续实验的验证。 以右下肢的分析为例，行走时一侧足跟着地至该足跟再次着地为一个步态周 期 [26] ，如图 2-1 所示： 图 2-1 人体行走步态示意图[26] Fig.2-1 Walking Gait of a Normal Person[26] 在行走的一个步态周期中，要经历踩地负重和离地摆动两个相位，分别称为 站立相和摆动相，站立相在时间上平均占整个步态周期的 62%，而摆动相在时间