基于GA-BFGS的六杆下肢康复机构设计

作     者：赵萍 宋皖兵 顾晨晨 侯其涛 ZHAO Ping;SONG Wanbing;GU Chenchen;HOU Qitao

作者机构：合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51775155) 安徽省重点研发计划资助项目(201904b11020035) 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2020年第48卷第10期

页      码：50-56页

摘      要：提出一种基于遗传-拟牛顿(GA-BFGS)混合算法的Watt-Ⅰ型六杆机构优化算法,并针对多自由度下肢康复机器人结构复杂、控制困难、造价昂贵等问题,设计了两种单自由度Watt-Ⅰ型六杆下肢康复机构.首先,由目标步态轨迹和Watt-Ⅰ型六杆机构运动学模型构造两种目标函数;然后,结合遗传算法全局搜索性和拟牛顿算法局部细致寻优的特点,使用GA-BFGS混合算法对目标函数进行迭代寻优,得到优化后的机构尺寸;最后,分别将两种下肢康复机构应用于下肢康复机器人,并对其进行了结构设计.结果表明:两种下肢康复机构都能较好地复现目标步态轨迹,一种侧重于复现其时序,另一种侧重于复现其形状,这验证了该算法对于Watt-Ⅰ型六杆机构轨迹综合问题的有效性.

主 题 词：下肢康复机器人 Watt-Ⅰ型六杆机构 遗传算法 拟牛顿算法 优化设计 步态轨迹 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13245/j.hust.201009

馆 藏 号：203983381...