下肢战伤康复轮足外骨骼设计与步态试验

作     者：李仲 李恒飞 管小荣 谢大帅 李定哲 许国强 LI Zhong;LI Hengfei;GUAN Xiaorong;XIE Dashuai;LI Dingzhe;XU Guoqiang

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京210094 中国兵器工业第二〇八所北京102202 

基　　金：装备发展部预先研究项目(145AZB070002000X-0305) 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第9期

页      码：182-189页

摘      要：针对脑部和脊柱战伤士兵的术后康复训练、战时转移、生活代步需求,设计了一种下肢战伤康复轮足外骨骼,通过共用结构和驱动系统进行不同的组装来实现不同工作模式,提高装备的集成度和减轻整体质量;建立轮足外骨骼单腿摆动期的二连杆模型并推导其动力学模型;利用动力学模型和轮足外骨骼的虚拟样机模型分别获得髋、膝关节的理论计算和虚拟仿真力矩;建立基于位置阻抗的轮足外骨骼主动康复训练控制策略,搭建轮足外骨骼实物样机,获得样机的关节运动轨迹与人机交互力。理论计算、虚拟仿真及摆动腿试验测试3种方法的关节力矩曲线走势基本一致,说明理论计算和虚拟仿真模型的正确性;基于步态试验所获得的数据表明其轨迹误差和交互力均较小,满足设计要求,验证了轮足外骨骼设计的合理性与可行性。

主 题 词：轮足外骨骼 结构设计 动力学计算 仿真分析 阻抗控制 

学科分类：08[工学] 080202[080202] 080203[080203] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.11809/bqzbgcxb2024.09.023

馆 藏 号：203143946...