Design and optimization of 2DOF humanoid dual cross four-bar mechanism for knee joint of an exoskeleton

外骨骼 机制(生物学) 瞬时旋转中心 控制理论(社会学) 旋转(数学) 仿人机器人 计算机科学 流离失所(心理学) 接头(建筑物) 模拟 巴(单位) 膝关节 弹道 工程类 结构工程 物理 人工智能 机器人 医学 心理学 控制(管理) 外科 量子力学 天文 心理治疗师 气象学
作者
Hong‐Bing Zeng,Bo Zeng,Guifang Yuan,Xuliang Liu,Zhiyuan Yu
标识
DOI:10.1109/robio55434.2022.10011948
摘要

A 2 degrees of freedom (DOF) humanoid dual cross four-bar for a knee joint is designed, based on the instantaneous center of rotation (ICR) axis motion of a human knee joint. The two DOFs of the joint are flexion/extension and internal /external rotation. The DOF of flexion/extension is realized by the cross four-bar mechanism, and the DOF of internal/external rotation is realized by a set of adaptive roller mechanisms. There is the same humanoid configuration for both the lateral and medial cross four-bar mechanism. The structural parameters are optimized aiming to minimize the displacement trajectory error between the mechanism ICR axis and the human knee ICR axis by the genetic algorithm. The self-adaptive roller mechanism is composed of 3 groups of movable rollers to realize the internal/external rotation of the exoskeleton shank on the tight shank bandage so that it can adapt to different leg shapes. The simulation results show that the ICR synthesis tracking error of the humanoid cross four-bar mechanism is no more than 0.77mm. The wearing experiment shows the motion of the exoskeleton joint can well align that of the human knee joint, verifying the effectiveness of the proposed mechanism.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yuyu877发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
wudoumi完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
zj应助gu采纳,获得10
2秒前
孙友浩发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Havean发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助卓霞采纳,获得20
3秒前
郭飒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
wwq完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
chadzhu发布了新的文献求助10
4秒前
王佳豪发布了新的文献求助10
4秒前
娟儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
橙大炮完成签到,获得积分10
5秒前
大白发布了新的文献求助10
5秒前
jnshen完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
王得否完成签到,获得积分10
6秒前
xx发布了新的文献求助10
6秒前
沧海泪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
崔多兰完成签到,获得积分10
6秒前
忧郁叫兽发布了新的文献求助10
6秒前
852应助Pzuzu采纳,获得10
7秒前
awa606发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4应助儒雅冷雁采纳,获得10
7秒前
烟花应助hahaha采纳,获得10
7秒前
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7286505
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8906814
关于积分的说明 18848445
捐赠科研通 6955789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208373
关于科研通互助平台的介绍 2378394
邀请新用户注册赠送积分活动 2184051