毕业答辩演讲ppt

力矩
电机重量
6D250-40 24v 250w 3000r/min 769mN*m 3.2kg
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姿态步进电机的选取
通过角位移曲线计算：
Wmax=1500°/s=29.6rad/s v=0.014mm/s P=2mm i=1/2 η=30% n=v×i×60/P=840rpm 对于转矩，有 F×v=η×n×T T=0.85N*m
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姿态步进电机的选取
Adams中直接测量力矩: Tmax=0.225N*m T实际=0.225/(0.3~0.5)
=(0.45~0.75)N*m
误差分析： η=(0.85-0.75)/0.75=13%
型号
步距角
J57HB5603
1.8°
电压 36V
Hale Waihona Puke Baidu步进电机
保持转矩 额定电流 相电阻
整体结构图
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斜视 步态机构与
简要仿真模型 姿态机构联
正视
动，实现步
行仿真
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方案可行性验证
“右脚”
“左脚“” 左脚”
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步态直流电机的选取
T理论=0.35N*m
T实=0.35/(0.3~0.5) =(0.7~1.2)N*m
MAX
6D250-40型直流电机
型号
电压 功率 转速
步行示意图
踝关节曲线图
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步态机构
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姿态机构
姿态机构
该机构主要核心部分为丝杆螺母
机构，能够将电机的转动转化为
直线运动辅助实现脚掌与地面之
间的角度变化
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步态机构尺寸的优化
Matlab中用控制变 量法优化：保持其 他三个参数不变， 改变另一个，研究 其与椭圆的关系
L=1500mm， H=200mm， l=200mm，
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选题背景及意义
个人方面： ✓ 病人：降低理疗成本；增加恢复质量 ✓ 理疗师：减小劳动量；制定更佳的恢复计
划
社会方面： ✓ 提高人力资源利用率
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国内外研究现状
国外方面： 美国、德国、日本、瑞士等国 国内方面： 哈工大、清华、宝达华康复器材科技有限
公司等
0.9N*m
3.0A
0.75Ω
相电感 1.1mH
转子惯量 电机重量 300g.cm2 0.7Kg
适配驱动器：STK672-080
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步态电机驱动的设计
步态驱动电机系统的设 计 方法：PWM控制调速 原理图：PROTEUS设 计 控制程序：KEIL编写， 生成hex文件，加载至单 片机
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需要继续完善的地方
（1）本次设计并且仿真的机器人曲柄机构 R设计为可调，实现不同步伐；
（2）在Adams仿真的过程中，考虑一些复 杂的摩擦阻力、空气阻力等因素；
（3）本次设计对于单片机控制程序的优化 不够，今后可尝试优化控制程序，以取得 更精确的步进电机角位移控制。
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步行康复训练助行腿机器人驱动电机 系统的设计
姓 名：
汪鹏
学 号： 02007204
指导教师：
殷国栋
顾问教师：
陈南（教授）
起止日期： 2011年 2月21日-6月12日
设计地点：
车辆工程系
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机械工程学院
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主要研究内容
选题意义及国内外研究现状 机械结构设计及优化 Adams简要仿真模型的建立、分析 步态及姿态电机的选取 驱动电机系统及驱动程序的设计 工作总结及设计展望
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致谢
感谢殷国栋老师的指导 感谢各位老师的聆听和指正
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清华大学卧式下肢康复机器人样机
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设计思路
结构原理设计
Matlab优化结构
建立Adams中简要仿真 方案验证、选取电机
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编写相关程序进行电子线路仿真 驱动电机电路的设计
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结构原理设计
人行走时，踝关节这一点与地面 之间近似形成一椭圆；
同时，与踝关节连接的脚掌 在步行时与地面之间会发生 角度变化。
（2）机器人的仿真模型的建立：在Adams中建立了所设计的机器人 模型，并且进行仿真实验，取得了相关的数据。
（3）电机的选取：取得了相关的仿真数据并且对步态运动以及姿态 运动自身不同特点进行分析之后，为步态机构选取了合适的直流电机， 姿态机构选取了合适的步进电机。
（4）电机选取完毕之后，设计了相关的电路：直流电机PWM控制电 路、PWM功率放大电路、信号采集电路、步进电机控制模拟电路等， 并且初步编写了相关程序在Proteus中进行了电子线路仿真。
R=150mm
跨长=300mm 跨高=40mm
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姿态机构设计
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得到关系式我们便可以在 ADAMS中对姿态机构运 动进行路径规划，在单片 机中也可进行处理
SKF00802型号丝杆螺母机构：动载荷 高达135kgf 静载荷高达225kgf 螺距L=2mm
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ADAMS简要仿真模型的建立
PWM产生电路图
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PWM功率放大电路
桥式功率放大电路
功能：将单片机产生的微弱PWM信号放大为所选取的 直流电机所需要的电压、功率。
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直流电机转速、周期
直流电机转过的角度为ψ
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姿态电机驱动的设计
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工作总结
（1）机器人的机械结构设计：设计了机器人的机械结构，主要包括 机器人的步态机构、姿态机构，并且在Matlab对结构进行了优化。