基于柔性膝关节的外骨骼设计与动力学研究

Abstract

为了兼顾外骨骼动力的线性输出与穿戴过程的安全性，设计了一款包含助力与缓冲两种工作模式的下肢外骨骼。首先，对外骨骼膝关节缓冲器及整机模型进行了参数计算与结构设计；然后，对其做动力学分析并通过Matlab计算得到关节理论力矩；将计算所得参数与理论力矩分别代入Adams，对两种工作模式下的外骨骼进行仿真试验；通过对比仿真结果与人体运动标准数据，证明外骨骼助力模式可基本满足穿戴者正常行走需要，缓冲模式可在突发状况下缓冲刚性冲击。研究结果为后期系统的控制与模型制造提供了重要的理论依据