Multicriteria Optimization of Lower Limb Exoskeleton Mechanism

要約

典型的な脚の外骨格は、可動関節に直接モーターを配置した開ループ運動連鎖を採用しています。
この設計は柔軟性を提供しますが、自由度が高いためコストが増加し、制御が複雑になります。
既存の文献で強調されているように、アクティブ ジョイントでのトルクを処理するために重いサーボ モーターを使用すると、複雑でかさばる設計になります。
この研究では、下肢外骨格を合成するために提供された分析ソリューションを備えた新しい合成方法を導入しました。
さらに、6 つの設計基準による複数基準の最適化を組み込みました。
その結果、人間の解剖学的構造によく適合し、優れた軌道精度、効率的な力伝達、十分なステップ高さ、および足の内部伝達セグメントを備えた、わずか 6 つのリンクで構成されるいくつかの機構を提供します。

要約(オリジナル)

Typical leg exoskeletons employ open-loop kinematic chains with motors placed directly on movable joints; while this design offers flexibility, it leads to increased costs and heightened control complexity due to the high number of degrees of freedom. The use of heavy servo-motors to handle torque in active joints results in complex and bulky designs, as highlighted in existing literature. In this study, we introduced a novel synthesis method with analytical solutions provided for synthesizing lower-limb exoskeleton. Additionally, we have incorporated multicriteria optimization by six designing criteria. As a result, we offer several mechanisms, comprising only six links, well-suited to the human anatomical structure, exhibit superior trajectory accuracy, efficient force transmission, satisfactory step height, and having internal transfer segment of the foot.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google