气动人工肌肉驱动的人体下肢外骨骼系统设计与实现的任务书.docx

气动人工肌肉驱动的人体下肢外骨骼系统设计与实现的任务书
任务书
1.项目背景
随着社会发展和人口老龄化程度的加剧，康复和辅助技术日益受到人们的关注。外骨骼技术是一种帮助人体运动系统恢复功能、提供机动性和延长行动时间的辅助技术。气动人工肌肉驱动技术能够更真实、更有效地模拟人体运动，因此被越来越多的研究者所关注。本项目旨在设计和实现一个气动人工肌肉驱动的人体下肢外骨骼系统，为行动不便的人提供便利。
2.项目目标
设计和实现一个气动人工肌肉驱动的人体下肢外骨骼系统，能够有效模拟人体运动、辅助行动不便的人进行步态训练和日常活动。
3.任务要求
3.1.系统综合设计：根据人体生理特点和气动人工肌肉驱动技术原理，综合设计人体下肢外骨骼系统框架结构、气动系统、动力传递机构、控制系统等主要模块，保证系统具有稳定性和可靠性。
3.2.气动人工肌肉驱动器设计：设计适合外骨骼系统运动需求的气动人工肌肉驱动器，确定驱动器的工作状态和运动范围，并保证系统具有高效和精确的动力输出。
3.3.控制系统设计：设计控制系统，实现外骨骼系统的自主控制和运动路径的规划，保证系统安全可靠，确保运动平稳、自然、流畅。
3.4.系统集成和测试：将各模块组装成完整的人体下肢外骨骼系统，进行实际测试，检测系统的性能指标和稳定性能，为实际应用提供参考。
4.项目拟定计划
时间安排：项目启动（2周）-系统设计（8周）-气动人工肌肉驱动器设计（8周）-控制系统设计（8周）-系统集成和测试（6周）-项目总结（2周）。
5.项目预算
5.1.设备费：
序号项目名称数量单价小计（元）
1外骨骼系统框架结构120002000
2气动人工肌肉驱动器165008000
3控制系统150005000
5.2.材料费：
序号项目名称数量单价小计（元）
1柔性材料101001000
2气动管505250
5.3.人工费：
序号项目名称数量单价（元/小时）工作量（小时）小计（元）
1外骨骼系统综合设计180806400
2气动人工肌肉驱动器设计28016012800
3控制系统设计28016012800
4系统集成和测试48032025600
总费用：64950元
注：预算仅为初步估算，具体费用根据项目实际情况可能会有所调整。
6.项目成果
6.1.人体下肢外骨骼系统原型机。
6.2.系统综合设计、气动人工肌肉驱动器设计、控制系统设计的详细文档。
6.3.系统测试的详细数据报告。
7.项目评估
7.1.评价指标：
系统稳定性、精度、可靠性。
7.2.评估方法：
行动不便人员实际体验和意见反馈。
7.3.项目验收标准：
系统符合设计要求，性能指标稳定，能够有效辅助行动不便人员进行步态训练和日常活动。
8.项目组织架构
项目组长：XXX
项目成员：XXX、XXX、XXX
注：项目成员根据项目需求可能会有所调整。
9.参考文献
1.尚宽来,王伟胜.气动人工肌肉驱动元件的设计及应用[J].机床与液压,2019,47(6):212-216.
2.KuoAD,DonelanJM,RuinaA,etal.Energeticconsequencesofwalkinglikeaninvertedpendulum:step-to-steptransitions[J].ExercSportSciRev,2005,33(2):88-97.
3.SankaiY.HAL:HybridAssistiveLimbBasedonCybernics[J].RoboticsMechatronics,2006,18(2):5-10.