下肢康复外骨骼机构人机约束力分析

作     者：张自强 李剑锋 陶春静 季润 ZHANG Zi-qiang;LI Jian-feng;TAO Chun-jing;JI Run

作者机构：北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100124 国家康复辅具研究中心北京100176 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61273343) 北京市自然科学基金资助项目(3132005) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2013年第12期

页      码：177-180页

摘      要：下肢康复外骨骼机构与人体下肢之间连接关节轴线分布的不同会对人-机约束力产生不同的影响,从而可能会影响外骨骼机构在使用过程中的安全性和舒适性。基于螺旋理论,对人-机闭链中刚体骨骼模型的大腿构件、小腿构件以及与其相连的外骨骼机构连杆分别进行了受力分析,求得外骨骼机构对人体下肢在连接位置处的约束力和约束力矩。分析了不同方向的人-机约束力对穿戴过程中安全性和舒适性的影响,并给出了一个数值算例,比较了胡克铰两种轴线分布情况下人-机约束力的变化规律,为外骨骼的结构设计提供一定的依据。

主 题 词：外骨骼机构 螺旋理论 人-机约束力 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2013.12.054

馆 藏 号：203118701...