摘要：目的:设计一种用于智能假肢膝关节关键部件的电控液压阻尼缸。方法:该阻尼缸根据液压流体特性和加工工艺设计,通过采用了一种新型微结构数字节流阀以及独特的双活塞液压缸结构,可以实现膝关节伸展与屈曲的双向自动控制,从而使改善假腿步态的对称性。最后,通过自制的专用实验装置对其进行了阻尼缸动力学性能测试。测试时通过微机控制膝关节阻尼缸中的两个气体流量调节针阀,模拟实际IPL控制时对膝关节阻尼力的控制。在模拟不同人体髋关节摆动驱动力和膝关节阻尼力的状态下,测量膝关节阻尼缸的运动速度,从而间接获得了假腿阻尼力、惯性力与膝关节摆动速度之间的动力学关系。结果:阻尼缸在针阀开度增加时,在相同驱动力作用下,阻尼缸活塞运动时间减小,速度加快。但随着开度增加,运动速度对驱动力的敏感性降低。步进电机驱动相对应的针阀减小开度时,阻尼缸阻尼力增大,腿的平均摆动速度加快。结论:所设计的液压阻尼缸能够满足假肢膝关节的动力学控制要求。

摘要：精心设计课堂提问,是充分调动学生思维的重要教学手段之一。在历史教学过程中,教师依据教材和学生实际,不时提出发人深思的问题,就能使师生之间的双边活动处于和谐的信息交流之中。

摘要：从解决完整约束的质点动力学问题的普遍方程拉格朗日方程出发,考虑关节间的液压阻尼,建立液压阻尼控制的针阀位置变量与液压阻力力矩之间的关系模型,从而推倒出了基于非线性阻尼特性参数的假腿动力学数学模型;通过对动力学模型的Matlab仿真表明:设定针阀位置变量X的不同值,可以得到假腿摆动相膝关节转动角度θ2的不同变化规律;随着针阀位置变量X的减小,膝关节的摆动幅度逐渐减小,速度不断加快;所建立的基于非线性阻尼控制参数与人体髋关节力矩的假腿动力学模型符合真实人体的控制规律。