单兵背负式外骨骼担架的设计与分析

作     者：毛云霄 崔海坡 赵展 郭旭东 张鑫 马骞 MAO Yunxiao;CUI Haipo;ZHAO Zhan;GUO Xudong;ZHANG Xin;MA Qian

作者机构：上海理工大学教育部微创医疗器械工程中心上海200093 海军军医大学第二附属医院肛肠外科上海200433 海军军医大学职业教育中心上海200433 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62373253) 上海市市级科技重大专项资助项目(2021SHZDZX) 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2023年第40卷第6期

页      码：1200-1208页

摘      要：针对在海军舰艇上救助伤员的搬运环节,本文设计了一款新型单兵背负式外骨骼担架搬运装置。利用三维建模软件构建了单兵背负式外骨骼担架的三维模型,通过有限元分析技术对所设计的外骨骼担架开展静力学仿真、模态分析和瞬态动力学分析。结果表明,平地行走时,外骨骼担架的最大应力为265.55 MPa,低于其制作材料的许用强度,且整体变形小;模态分析得到的各步态下外骨骼担架的固有频率范围为1.96~28.70 Hz,与人体行走时的摆动频率1 Hz差别较大,表明所设计的结构可以有效避免共振现象的发生。瞬态动力学分析结果表明,外骨骼担架的最大形变和应力均在安全范围之内,满足预期性能要求。综上,本研究设计的单兵背负式外骨骼担架可解决现有担架需2人以上搬运的问题,尤其适用于海军舰艇狭小空间,可为海军舰艇上的伤员救助提供新的方案。

主 题 词：外骨骼 担架 结构设计 有限元分析 

学科分类：1004[医学-公共卫生预防医学类] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.7507/1001-5515.202306012

馆 藏 号：203125328...