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6分量应变式力传感器弹性体
多分量力传感器是人体生物力学参数测试的重要工具之一,现在已经广泛地应用于生物医学工程研究.近年来应用比较广泛的步态分析系统中的测力平台就是利用多分量力传感器检测三个方向的地面反力和力矩[1],分析人体在行走过程中的受力规律,进行运动功能康复诊断与评定;王广志和张力群利用6分量力传感器检测敲击髌韧带时膝关节的反射力矩[2];哈尔滨工业大学研制的航天服关节阻尼力矩的机器人测试系统采用的也是6分量力传感器[3],此外6分量力传感器还广泛用于医用机器人力的感知和反馈控制[4].
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航天服关节阻尼力矩的机器人测试系统
目的对航天服关节阻尼力矩特性进行测试,评价航天服的力学性能. 方法提出了一种根据机器人运动学、静力学原理,采用随动式测量机器人来测量航天服关节阻尼力矩特性的方法.根据测量要求,给出了系统总体方案及测量机器人本体的设计,建立了数学模型,后分析了机器人的运动空间. 结果设计的测量机器人重量轻、结构紧凑、操作性能好、运动空间大,整体系统运行稳定,可靠性高. 结论采用随动式测量机器人来测量航天服关节阻尼力矩特性,能够满足航天服关节力矩特性的测量要求.
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航天服关节力学测试系统的测量原理与实验分析
目的测试航天服手臂关节的力学特性.方法介绍基于随动式测量机器人的航天服关节力学测试系统的测量原理,根据舱内航天服手臂软关节的转动特性建立3自由度手臂的数学模型,并针对这一模型提出航天服运动学逆运算的基于6维空间距离的佳近似解法,在实际的实验系统平台上针对舱内航天服进行手臂关节力学特性测试实验,并探讨系统的扩展应用价值.结果通过测试实验和实时3维仿真有效地验证了航天服手臂建模与系统运动学正逆运算的正确性.结论系统的测量原理和方法正确可行,测量结果真实可靠.