【摘 要】
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随着老龄化社会的到来和人民生活水平的提高,外骨骼机器人在助老助残和康复领域有着极大的应用和市场潜力。下肢助行外骨骼机器人可以增强老年人和肢体残疾人的行走能力,提高
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随着老龄化社会的到来和人民生活水平的提高,外骨骼机器人在助老助残和康复领域有着极大的应用和市场潜力。下肢助行外骨骼机器人可以增强老年人和肢体残疾人的行走能力,提高其生活质量,降低社会负担。为了提高下肢外骨骼机器人的可穿戴性和舒适性,对其进行人机工程设计研究是很有必要的。本文将现有的人机工程学理论应用于下肢外骨骼机器人的设计中主要分为两部分:外观造型设计和人机界面设计。下肢外骨骼的外观造型属于功能性设计,很大程度上取决于下肢外骨骼的整体结构。目前常用的结构仿生设计需要涉及到人机工程学中的人体解剖学以及人体生理学等理论。本文在论证结构设计的基础上,给出了下肢外骨骼外观设计的若干准则,并进行了设计示例。下肢外骨骼人机系统中存在着人机信息交互和人机物理交互。人机信息交互中主要介绍了三种运动控制技术,并选择触觉通道作为交互方式,总结了人机信息界面的若干设计准则。人机物理交互中,讨论了人机约束力的传递过程,并分为人机连接和人机接触两个部分探讨人机物理界面的设计。助力膝关节装置是一种单关节下肢外骨骼机器人,本文以此作为设计示例,主要进行了新型助力膝关节装置的外观设计和人机界面设计。
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