摘要：研究穿戴式外骨骼的工作原理,建立数学模型,采用MATLAB软件,应用粒子群算法开发了一套膝关节三铰点机构的优化设计系统来代替人工设计。粒子群算法是一种基于鸟群的智能优化方法,对于多目标、多约束条件的三铰点机构优化设计能够有效求解。仿真实践证明了该方法的有效性。

摘要：起竖装置传统设计流程是通过液压缸单方案设计来校核布局设计的可行性,设计过程未充分利用布局参数和液压缸性能的耦合关系,难以实现起竖装置快速设计和优化。通过对液压缸的设计计算过程进行数学建模,计算液压缸的性能特性数据,并以此为基础构建液压缸性能模型。通过在起竖装置设计流程中引入液压缸性能模型,建立起布局方案到液压缸性能的直接映射关系,实现了布局方案和液压缸性能的一体化设计。在此基础上进行应用研究,利用一体化设计方法对单一布局方案下液压缸的性能参数进行了快速计算,研究了布局参数改变对液压缸性能参数的影响规律,研究结果为起竖装置的快速设计和优化提供了基础。

摘要：在外骨骼机器人开发早期阶段引入结构轻量化思想,建立外骨骼机器人三维实体模型及有限元模型,通过优化过程,找到外骨骼机器人大腿形状、尺寸、结构、质量等参数的最佳值,提高了外骨骼机器人的低阶固有频率,避免了共振的发生,为结构的改进提供了可靠地参考依据。最终得到的外骨骼机器人大腿方案减重3.6933kg,减重率达到14.3%。