一种主动型踝关节助力外骨骼设计及性能实验

作     者：韩亚丽 韩子瑒 金壮壮 徐闽海 吴应达 Han Yali;Han Ziyang;Jin Zhuangzhuang;Xu Minhai;Wu Yingda

作者机构：南京工程学院机械工程学院南京211167 

基　　金：国家自然科学基金(52375292) 江苏省重点研发项目(BE2019724)资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2023年第44卷第11期

页      码：109-118页

摘      要：为实现踝关节的运动助力,针对踝关节运动过程角度变化快、运动自由度多的特点,本文提出了一种基于多支链空间连杆机构的主动助力外骨骼,通过电机带动丝杆传动并组合空间连杆机构的设计方式,实现了踝关节主动的背屈/跖屈及从动的内收/外展,旨在提高踝关节外骨骼运动跟随的协调性,减少其对穿戴者运动自由度的限制。基于脚底测力系统进行步态识别,采用运动状态机对踝关节助力外骨骼进行分层控制策略研究。并对踝关节进行运动实验测试及助力评估。实验结果表明,踝关节外骨骼的有效助力范围(跖屈30°~背屈20°,内收35°~外展15°)能够满足正常行走需求,具有良好的运动跟随性(角度误差≤2°),受试者小腿肌电信号明显衰减,减幅均值可达28.91%,可实现有效助力。

主 题 词：踝关节助力外骨骼 步态识别 有限状态机 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.19650/j.cnki.cjsi.J2311678

馆 藏 号：203125146...