机械工程学报

作者：赵萍, 张涯婷, 程悦, 徐宏伟, 訾斌

单位：合肥工业大学机械工程学院 合肥 230009

关键词：单自由度机构,敏感度分析,轨迹综合,康复机构设计；

基金：国家自然科学基金资助项目(51775155)。

单自由度机构控制简单、稳定性强，但只能实现一个特定的运动形式。因此提出多模式单自由度六杆Stephenson机构设计方法，使其在保留单自由度机构优点的同时，能够通过选定的可调参数来实现多个目标轨迹。对单自由度Stephenson机构进行了运动分析，并结合其运动学方程，对九个杆长设计参数实施了敏感度分析，明确不同设计参数的变化趋势对末端生成轨迹的影响。依据轨迹变化趋势的差异化程度设计评价函数，构建不同可调参数的分析与对比方法，并以来自不同人群的多条下肢步态轨迹综合为例，通过敏感度分析及评价函数值对比，确定l6为最优的可调设计参数，进行多模式Stephenson六杆机构的多目标轨迹综合和参数设计。结果表明，通过调节l6杆长参数，三条目标轨迹均可在该单自由度机构上得到较好实现。对该多模式单自由度Stephenson机构进一步分析表明，其运动学性能良好，以此机构为执行器设计下肢步态康复装置，不仅结构简单、控制方便，还能对不同的目标人群都具有较好的适应性。

来源：2024年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2024年第5期