无动力髋关节助力外骨骼设计与分析
杨洁1
王旭鹏2
唐欣尧3
张文洁1
1.西安理工大学艺术与设计学院,陕西西安 7100542.西安理工大学艺术与设计学院,陕西西安 710054;西安理工大学机械与精密仪器工程学院,陕西西安 7100483.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,陕西西安 710048
摘要：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.
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
资助基金：领域基金(106-418321001)教育部人文社会科学研究项目(21XJ760003)
论文发表日期：2024-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 70-81 )
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