發(fā)布時間：2021-01-16 08:45

　　操作動力工具存在巨大的危害性,動力工具產(chǎn)生的持續(xù)性或間歇性振動傳遞到手掌和手臂,對工人的肌肉骨骼系統(tǒng)的損傷不可忽視。為降低裝配工人暴露于振動環(huán)境下的風險,提出一種上肢具有斜彈簧阻尼防振結(jié)構的抗振外骨骼。對該外骨骼上肢數(shù)學建模,利用諧波平衡法得到其幅頻方程和力傳遞率T_f表達式。以力傳遞率和固有頻率作為減振性能評價指標,設計多組不同的彈簧剛度k₁,k₂、阻尼系數(shù)c₁,c₂、連桿長度比l₁/l₂,分析各結(jié)構參數(shù)對減振性能的影響。結(jié)果表明:k₁,k₂、c₁,c₂、l₁/l₂均對減振性能有顯著影響,并且k₂、c₂的影響程度高于k₁、c₁。當工具振動頻率低于上肢固有頻率時,增大k₁,k₂... 

【文章來源】：振動與沖擊. 2020,39(20)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

抗振外骨骼三維模型

圖1 抗振外骨骼三維模型減振臂由雙節(jié)平行四邊形斜彈簧連桿機構組成,彈簧內(nèi)置阻尼器。減振臂上設計有調(diào)節(jié)孔,可以根據(jù)所使用工具的重量和振動形式調(diào)節(jié)彈簧阻尼器的安裝高度。為保證穿戴外骨骼裝配作業(yè)的靈活性,對上肢減振系統(tǒng)的靈活性有較高的要求。在不考慮手掌以及手指自由度的情況下,人的手臂具有3個肩關節(jié)自由度,1個肘關節(jié)自由度和3個腕關節(jié)自由度等7個自由度[15]。因此除去與云臺(腕關節(jié))的3個轉(zhuǎn)動自由度,滿足人體運動要求的減振臂有4個轉(zhuǎn)動自由度,其原理簡圖,如圖3所示。

減振臂由雙節(jié)平行四邊形斜彈簧連桿機構組成,彈簧內(nèi)置阻尼器。減振臂上設計有調(diào)節(jié)孔,可以根據(jù)所使用工具的重量和振動形式調(diào)節(jié)彈簧阻尼器的安裝高度。為保證穿戴外骨骼裝配作業(yè)的靈活性,對上肢減振系統(tǒng)的靈活性有較高的要求。在不考慮手掌以及手指自由度的情況下,人的手臂具有3個肩關節(jié)自由度,1個肘關節(jié)自由度和3個腕關節(jié)自由度等7個自由度[15]。因此除去與云臺(腕關節(jié))的3個轉(zhuǎn)動自由度,滿足人體運動要求的減振臂有4個轉(zhuǎn)動自由度,其原理簡圖,如圖3所示。當減振臂受到來自云臺的振動激勵時,機構會產(chǎn)生一定的位移并帶動阻尼器往復運動,吸收振動的能量。本文主要研究使用抗振外骨骼輔助裝配作業(yè)時,減振功能的實現(xiàn)機理和影響因素。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]工業(yè)裝配外骨骼機械臂承重性能研究[J]. 范曙遠,王海波,吳小笛,張樂,張龍.  工程設計學報. 2018(06)
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[3]機身裝配工人肌肉骨骼損傷調(diào)查和人機工效負荷水平研究[J]. 朱雋沛,李懷仙,王海波,尹升,夏繼軍.  工業(yè)工程. 2018(01)



本文編號：2980506