[发明专利]一种不确定性条件下的下肢外骨骼时变可靠性分析方法

摘要

本发明公开一种不确定性条件下的下肢外骨骼时变可靠性分析方法，通过简化下肢外骨骼模型，建立独立的髋关节、膝关节和踝关节三个关节的简化模型；并充分考虑下肢外骨骼机械结构存在的不确定性因素，建立在不确定性条件下关节角的数学模型；利用运动学正问题求解方法建立末端轨迹关于不确定条件下关节角角度的数学模型；通过运动精度分析得到在不确定条件下关节角角度和末端轨迹的均值与方差；考虑下肢外骨骼失效时序，将下肢外骨骼从髋关节到末端轨迹看作自上而下的串联系统，分析每个单元的失效概率，实现下肢外骨骼系统时变可靠性计算；结果对全面提高下肢外骨骼的设计水平具有较高的理论支撑和工程实践意义。

主权项

一种不确定性条件下的下肢外骨骼时变可靠性分析方法，其特征在于，包括：S1、建立下肢外骨骼包含液压缸的简化模型，量化下肢外骨骼各关节杆件、运动副和液压缸的不确定性，计算在不确定性条件下各关节角角度以及末端轨迹的均值和方差；S2、考虑下肢外骨骼失效时序，将下肢外骨骼从髋关节到末端轨迹看作自上而下的四单元时序相关串联系统，分析每个单元的失效概率，并确定下肢外骨骼失效概率；所述的四单元依次为：髋关节、膝关节、踝关节以及末端轨迹；S3、根据步骤S2所得的下肢外骨骼失效概率确定下肢外骨骼的可靠度。