Архив номеров

В статье предложена пространственная модель экзоскелета для опорно-двигательного аппарата человека, представленная тремя подвижными звеньями переменной длины и двумя точечными массами. Управление жесткостью звеньев осуществляется изменением напряжения, подаваемого на магнитно-реологическую жидкость, заполняющую участки переменной длины. Модель можно использовать для разработки комфортабельных экзоскелетов, кинематические характеристики которых близких к кинематическим характеристикам опорно-двигательного аппарата человека. Уравнения динамики модели составляются с использованием локальных систем координат.

Требуемые законы изменения обобщенных координат задаются уравнениями программных связей, определяющих зависимость дифференцируемых периодических функций от времени. Управляющие моменты и продольные силы определяются методами решения обратных задач динамики и реализуются изменением напряженностей магнитных полей, влияющих на изменение жесткости магнитно-реологической жидкости. Управляющие жесткостью звена напряженности магнитных полей реализуются ступенчатыми функциями. Синтезирована анимация движения механизма, показывающая адекватность предложенной процедуры моделирования. Соединения звеньев моделируются шарнирами и двигателями, реализующими необходимое вращательное движение. Управление динамикой модели осуществляется изменением длин звеньев и углов между звеньями.