Design, Optimization and Exp erimental validation of a Bioinspired Tunable Stiffness Rob otic Fo ot

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaowangdoc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Human foot is capable of adapting to various diverse terrains,and this function is due,in part,to the foot’s capacity of varying its stiffness in different anatomical regions. In this study an adaptable robotic foot is developed by emulating the human foot’s arch,horizontal tie (the plantar aponeurosis,midfoot ligaments,etc.),and its ability of varying its stiffness. A physiologically accurate 3D Finite Element (FE) model of foot and ankle is developed (with the details which are previously neglected in the literature),and,is used to design an adaptable bioinspired robotic foot. The robotic foot is designed,analysed,optimized and fabricated as a semi-circular arch with a horizontal tie consisting of a Tunable Stiffness Mechanism (TSM). The active number of coils in parallel/series confi guration of concentric helical springs is changed to control the stiffness of the TSM. The arch stiffness and tunable stiffness range were optimized using multi ob jective genetic algorithms and epsilon constraint methods. Analytical and FE modelling results closely match the experimental validation of both the tunable axial stiffness behavior of the TSM and tunable bending stiffness of the robotic foot assembly. By implementing proper control algorithms,the proposed tunable stiffness robotic foot is capable of real-time adaptations to changing terrains,which may lead to the design and development of more adaptive walking robots.
其他文献
产房助产工作是现代产科临床医学事业发展过程中的重要组成部分,全面调查梳理产房助产工作开展过程中面对和存在的各类潜在不安全因素,并且制定和执行针对性的管理干预对策,
露天深孔爆破已广泛应用于露天矿山的剥离与开采、工业场地的平整、港口建设和公路修建等领域,但是由于各种不确定因素产生了盲炮,会造成安全事故。因为露天深孔爆破一直没有
日间手术是一种新的手术模式,本文将对日间手术室的护理管理模式、管理内容以及现存问题进行综述,目的在于为临床提供参考依据,不断完善日间手术管理.
目的:制定和完善关于糖尿病患者的药物治疗安全管理制度,保障患者用药安全管理活动的质量.方法:某医院在2019年1月制定并执行了关于糖尿病人的用药安全管理制度,制度的具体内
目前国内外广泛开发高含气油田,然而高含气油井因其特殊井况,易因高压、腐蚀等因素导致高压管汇及三相分离设备发生泄漏,进而导致火灾、爆炸,造成人员伤亡和财产损失。本文在
我国是一个煤炭资源丰富的大国,煤层赋存条件复杂,地质条件差异较大,开采工艺各不相同。随着科学技术的发展,各生产矿井的产量与采掘机械化程度的不断提高,大多数埋深浅和开
本文通过对荣华二采区10
期刊
褐煤是重要的化石能源,由于其孔隙发达,表面含氧官能团含量丰富,造成褐煤表面具有强的亲水性,限制了其在工业上的应用,改变褐煤表面的润湿性对其加工利用具有重要意义。表面
随着人民生活质量的不断提高,农村的饮水质量要求也越来越高,饮水安全问题必须要得到重视.目前农村的饮水安全还未彻底保障,污染水、苦咸水等问题还存在,为了能够解决这一系
目的:探究病案管理中应用PDCA管理法的效果及体会.方法:挑取2017年7月至2019年8月期间200例样本材料,其中将2017年至7月至2018年7月100例样本材料为对照组,行传统管理方法,以