宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2014年
4期
474-480
,共7页
航天员训练%外骨骼机器人%被动重力平衡%低重力步行
航天員訓練%外骨骼機器人%被動重力平衡%低重力步行
항천원훈련%외골격궤기인%피동중력평형%저중력보행
Astronaut training%Exoskeleton robot%Passive gravity balancing%Reduced-gravity locomotion
针对月球或火星登陆航天员在地面进行低重力步行模拟训练的需要,提出一种采用被动重力平衡技术的外骨骼机器人系统.该系统由一台跑步机和一套可穿戴的被动机械外骨骼组成,通过将人体各主要部件的重力按比例分布转嫁到外骨骼上来达到低重力模拟效果,因此其不但可以平衡任意比例(0％-100％)的人体重力,而且可以使受训者感受到各主要关节失去相同比例重力载荷的效果,从而达到逼真模拟低重力步行.由于系统完全被动,无需施加主动关节控制力矩,同时也不用进行关节运动的离线或在线精确规划,从而避免了复杂的关节控制器及其稳定性设计和分析.动力学仿真结果表明,该外骨骼机器人系统能够逼真地模拟出不同重力条件下的步行效果.
針對月毬或火星登陸航天員在地麵進行低重力步行模擬訓練的需要,提齣一種採用被動重力平衡技術的外骨骼機器人繫統.該繫統由一檯跑步機和一套可穿戴的被動機械外骨骼組成,通過將人體各主要部件的重力按比例分佈轉嫁到外骨骼上來達到低重力模擬效果,因此其不但可以平衡任意比例(0％-100％)的人體重力,而且可以使受訓者感受到各主要關節失去相同比例重力載荷的效果,從而達到逼真模擬低重力步行.由于繫統完全被動,無需施加主動關節控製力矩,同時也不用進行關節運動的離線或在線精確規劃,從而避免瞭複雜的關節控製器及其穩定性設計和分析.動力學倣真結果錶明,該外骨骼機器人繫統能夠逼真地模擬齣不同重力條件下的步行效果.
침대월구혹화성등륙항천원재지면진행저중력보행모의훈련적수요,제출일충채용피동중력평형기술적외골격궤기인계통.해계통유일태포보궤화일투가천대적피동궤계외골격조성,통과장인체각주요부건적중력안비례분포전가도외골격상래체도저중력모의효과,인차기불단가이평형임의비례(0％-100％)적인체중력,이차가이사수훈자감수도각주요관절실거상동비례중력재하적효과,종이체도핍진모의저중력보행.유우계통완전피동,무수시가주동관절공제력구,동시야불용진행관절운동적리선혹재선정학규화,종이피면료복잡적관절공제기급기은정성설계화분석.동역학방진결과표명,해외골격궤기인계통능구핍진지모의출불동중력조건하적보행효과.
