摘要：近年来折纸结构的吸能、轻量化、可编程特性等研究受到广泛的关注。为了扩展折纸结构的设计空间,本文基于三浦折纸(Miura-ori)原理设计了一种改进构型BCH2(Basic unit Cell with Hole)折纸超材料。基于拉丁超立方方法抽取五个扇形角BCH2结构,利用数值仿真研究了三轴静态压缩力学性能和抗侵彻性能。准静态压缩结果表明,同一轴不同扇形角下的力学性能之间有较大差异,Z轴方向各角度的准静态压缩力学性能明显优于其余两个轴向,X轴与Z轴向的最大初始支反力都随着扇形角的增大逐渐增大,Y轴向最大初始支反力随扇形角增大逐渐减小。本文设计的三明治折纸夹芯结构抗侵彻行为研究表明,Y轴和Z轴的子弹速度表现出一样的变化规律,子弹残余速度随扇形角增大逐渐增大,X轴向的防弹性能随扇形角先增加后降低。

摘要：目的设计一种新型智能助力型髋离断假肢,并采用实验验证其运动学表现。方法采用基于远程运动中心机构的双平行四连杆构型设计假肢主体,采用串联弹性驱动器为假肢提供外源动力,并采用拮抗扭簧结构实现髋关节屈曲和伸展双向储能助力。建立了基于阻抗控制的假肢控制系统方案,通过设置辅助力场以弥补假肢关节实际角度与目标角度之间的偏差,进而实现假肢助力功能。最后以传统型髋离断假肢为对照,测试正常人穿戴新型智能助力型髋离断假肢的整体性能。结果新型智能助力型髋离断假肢的髋关节角度曲线与正常人的拟合优度为86%,比传统型髋离断假肢(72%)高出14%;新型智能助力型髋离断假肢的健侧角度与正常人的的拟合优度为94%,与传统型髋离断假肢持平。结论设计了一种新型智能助力型髋离断假肢,实现了假肢辅助运动的功能。