一种下肢气动无源助力携行外骨骼装置研究

作     者：马相林 茅琨 黄嘉昕 蔡昊晨 MA Xianglin;MAO Kun;HUANG Jiaxin;CAI Haochen

作者机构：南京工程学院工业中心江苏南京211167 南京工程学院机械工程学院江苏南京211167 

基　　金：教育部规划项目(23YJA630016) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2023年第40卷第12期

页      码：73-78页

摘      要：针对下肢外骨骼助力携行,提出一种下肢气动无源助力携行外骨骼装置,实现了下肢膝关节处的柔顺转动与下肢的助力携行。对下肢外骨骼进行结构设计,在整体结构中选择关键零部件大腿板件,使用ANSYS软件进行有限元受力分析。结合分析结果,在满足最小位移变形、合理安全系数和等效应力的条件下,对下肢外骨骼的大腿板件进行目标优化,根据目标优化结果进一步进行拓扑优化,对比优化前后模型在静应力分析下的数据,实现了单板质量减小30%。而后对优化后的结构进行了下肢外骨骼的运动仿真,仿真结果表明:膝关节处的转动效果良好。

主 题 词：下肢外骨骼 无源助力 有限元分析 拓扑优化 目标优化 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2023.12.024

馆 藏 号：203125181...