外骨骼技术产品方案设计报告

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1、专业资料编号密级阶段标记外骨骼技术产品方案设计论证报告单位编写校对审核批准西安方元明科技发展有限公司2013年12月26日word完美格式专业资料内容摘要：本报告提出人体外骨骼的原理机的设计和试制，外骨骼技术产品组成原理、结构机械设计；本设计侧重于承重和运动，采用电动电液驱动，动力源采用锂电池。外骨骼技术产品电子电气的设计、软件代码编写；通过人体的意念或运动意图来自动控制电机运动动作。主题题词人体外骨骼设计方案及论证报告更改栏更改单号更改日期更改人更改办法word完美格式专业资料目录1概述42研制依据43引用标准44主要技术指标及产品功能44.1技术指标及要求44.2产品功能55外骨

2、骼技术产品的总体设计55、1外骨骼技术产品的总体设计……………………………………………………...55、2外骨骼技术产品需求分析…………………………………………………………66外骨骼技术产品的机械机构66.1外骨骼技术产品的机械活动角度范围……………………………………………66.2行走助力外骨骼的机械结构组成………………………………………………126.3行走助力外骨骼的机械总体方案………………………………………………146.4外骨骼技术产品机械结构及驱动设计的基本要求……………………………………………………196.5下肢外骨骼液压驱动系统技术及碳纤维缠绕液压缸……………………237外

3、骨骼技术产品电控系统总体方案248行走助力外骨骼的传感器系统……………………………………………………268.1足底压力信息的获取……………………………………………………………..268.2传感器的选型与标定………………………………………………………………278.3信号调理电路的设计…………………………………………………………..288.4Flexiforce的布局…………………………………………………………………..298.5其他传感器的应用…………………………………………………………………309肌电采集系统………………………………………………………………………………3210数据采集

4、与处理软件--------------------------------------------------------------------------3511、外骨骼控制与人体步态分析系统-------------------------------------3811.1、人体下肢运动周期……………………………………………………………….3911.2、运动过程中各关节的相关运动大小…………………………………………….4111.3、步态周期支撑期间地面反力对下肢关节的作用……………………………….4211.4、步态周期的肌肉活动…………………………………………………………….

5、.4211.5、常用步行参数……………………………………………………………………4312、外骨骼技术产品系统可靠性、可维护性分析…………………………………43word完美格式专业资料13产品检验-------------------------------------------------------4314结论：44word完美格式专业资料1概述依据总经理布置，根据公司在自动化及军工领域的产业战略要求与市场需求，西安方元明公司对人体外骨骼及人体外骨骼技术在民用市场用途进行深入调研，书写详细的调研报告，并提出可供实际产品化的项目并项目方案论证及设计。2研制依据按照国内外相关产品研究

6、技术要求进行设计，仿洛可·马丁公司本外骨骼产品，特别是增强人体负重能力等方面的外骨骼进行课题设计，并制作初级阶段的原理样机。特别是参照国外军品外骨骼产品。3引用标准GJB150-1986军用设备环境试验方法GJB151A-1997军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求GJB1406A-2005产品质量保证大纲要求GJB450A-2004装备可靠性工作通用要求GJB1032-1990电子产品环境应力筛选方法4主要技术指标及产品功能4.1技术指标及要求最大负重：100千克；自重：最大32千克；液压驱动器；供电：锂电池供电48V、60V，持续工作10小时；行进速度：负重情况下可以达5千米/小

7、时的速度在多种地形中行进。机械结构件配合人体角度要求：word完美格式专业资料下肢关节关节运动范围屈/伸（髋）（-121°）～（10°）内收/外展（髋）（-16°）～（16°）旋内/旋外（髋）（-35°）～（35°）屈/伸（膝）（-121°）～（0°）旋内/旋外（踝）—背屈/屈（踝）（-45°）～（45°）内翻/外翻（踝）（-20°）～（20°）按照男性人体平均身高1.755m为基准，按照以下比例确定人体各肢体长度，结构部分可以依照相应的尺寸进行尺寸设计。