根據(jù)雙模式外骨骼的結(jié)構(gòu)和功能特性,建立了能夠適應(yīng)下肢座椅模式和上肢托舉模式的外骨骼模型,設(shè)計(jì)了齒輪嚙合形式的制動(dòng)器部件,對(duì)外骨骼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析,并利用最小二乘法分別對(duì)兩種模式不同位姿下位移和應(yīng)力的最大值和平均值進(jìn)行了擬合,得到不同位姿下位移和應(yīng)力的最大值和均值擬合曲線。通過擬合曲線,發(fā)現(xiàn)座椅模式在膝關(guān)節(jié)為0°時(shí)出現(xiàn)位移最大值,40°時(shí)出現(xiàn)應(yīng)力最大值;托舉模式在肩關(guān)節(jié)為45°時(shí)出現(xiàn)位移最大值,0°時(shí)出現(xiàn)應(yīng)力最大值。最后以座椅模式為例對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化,優(yōu)化后結(jié)構(gòu)質(zhì)量可減少13.23%。將優(yōu)化前后位移和應(yīng)力最大值與均值進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明,優(yōu)化后不同位姿下的位移無明顯變化,但最大應(yīng)力得到顯著降低。 

【文章來源】：機(jī)械工程師. 2020,(12)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

小腿桿桿長可調(diào)節(jié)的踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)

外骨骼外觀結(jié)構(gòu)立體圖及細(xì)節(jié)圖

為了方便網(wǎng)格劃分、減少計(jì)算工作量，對(duì)實(shí)體座椅模型做如下簡化[5]：除去腰部動(dòng)力裝置和各連接綁帶，髖關(guān)節(jié)部位用連桿代替；略去各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置；可調(diào)桿件上的螺栓與孔也被簡化，以便施加載荷。對(duì)外骨骼進(jìn)行有限元分析的基本步驟為[6]:1）定義材料屬性為6061A鋁合金，設(shè)置密度為2700 kg/m3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]外骨骼穿戴式助力助行機(jī)器人技術(shù)綜述[J]. 朱惠盈,楊海樂,林星羽.  計(jì)量與測試技術(shù). 2019(07)
[2]上肢穿戴式彈藥托舉裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)及工作空間分析[J]. 李回濱,管小榮,李仲,李楊.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]下肢動(dòng)力外骨骼機(jī)器人進(jìn)展研究[J]. 包仁人,馮健,陸英男,沈慶杰,鄧德智.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(13)
[4]機(jī)械外骨骼研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 郝士沖.  中國設(shè)備工程. 2018(24)
[5]基于ANSYS多功能座椅的靜力學(xué)分析[J]. 張自強(qiáng),王麗,馬馳騁,靳若竹.  機(jī)械工程師. 2015(05)
[6]基于有限元的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析方法-拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 羅朝云,楊建軍,趙錦.  電子世界. 2014(14)

碩士論文
[1]可穿戴式助力型外骨骼特征動(dòng)作力學(xué)特征研究[D]. 張斌.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于有限元分析的地鐵座椅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 潘小雨.武漢工程大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3542870