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题名主动航天服关节助力外骨骼结构设计及优化
被引量：3
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作者
李照阳
戴跃洪
胡杰俊
王君尧
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机构
电子科技大学航空航天学院
飞行器集群智能感知与协同控制四川省重点实验室
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出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2021年第5期75-84,共10页
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基金
载人航天预先研究项目(020202)。
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文摘
为克服航天服关节阻尼力矩对宇航员未来太空作业、星表探测以及骨骼肌能恢复训练的影响,设计一种可应用于航天服的关节助力外骨骼方案。首先,结合航天服结构分析,研制了第一代关节助力外骨骼样机。其次,根据使用反馈对第一代外骨骼样机进行结构优化,初步确定第二代外骨骼样机的设计模型,利用有限元软件对负重状态下外骨骼样机进行静力学分析及模态分析。最后,进一步优化第二代外骨骼样机的结构尺寸,优化后的整体质量相较于优化前第二代及第一代样机分别下降了19.34%和40.03%,验证了外骨骼样机结构优化方案的可行性。研究结果为主动航天服结构动力学分析和控制系统开发提供理论依据。
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关键词
主动航天服
关节助力外骨骼
结构优化
阻力矩
有限元分析
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Keywords
active spacesuit
joint-assisted exoskeleton
structure optimization
resistance moment
finite element analysis
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分类号
V445.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名无动力髋关节助力外骨骼设计与分析
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作者
杨洁
王旭鹏
唐欣尧
张文洁
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机构
西安理工大学艺术与设计学院
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
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出处
《机械传动》
北大核心
2024年第8期70-81,共12页
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基金
装备预研共用技术和领域基金项目(106-418321001)
教育部青年基金项目(21XJ760003)。
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文摘
为了提高现有助力外骨骼人机协同性,基于人体运动步态试验数据采集,建立人体下肢逆运动学、逆动力学模型,分析了髋关节行走时的角度、力矩、动势能等参数;根据相关参数分析,进行储能元件选型和设计,提出了一种储能元件为变刚度弹簧的无动力髋关节助力外骨骼;利用Adams开展了人机耦合模拟试验,验证了所设计外骨骼的人机协同性。模拟结果表明,所设计的无动力髋关节助力外骨骼具有较好的人机协同性。之后,进行外骨骼实物加工,开展了外骨骼穿戴试验。试验结果表明,穿戴外骨骼后,髋关节力矩在步态周期内平均减少5.6%,做功平均减少6.25%。以此证明,无动力髋关节助力外骨骼对人体行走有积极的助力效果。
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关键词
髋关节助力外骨骼
变刚度弹簧
逆运动学
逆动力学
仿真
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Keywords
Hip joint assisted exoskeleton
Variable stiffness spring
Inverse kinematic
Inverse dy⁃namic
Simulation
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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