隨著載人航天技術(shù)和深空探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)航天員在月球、火星等地外星體表面開(kāi)展資源勘探、基地建設(shè)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等出艙活動(dòng)將是載人空間探測(cè)的重要組成部分。充壓航天服為航天員出艙活動(dòng)提供生命安全保障的同時(shí),由于關(guān)節(jié)阻力矩的存在,將增加航天員的工作負(fù)荷、降低其工作效率。因此,航天服活動(dòng)性是航天服設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的重要因素之一。前期航天服設(shè)計(jì)中主要針對(duì)航天服上肢關(guān)節(jié)系統(tǒng)的活動(dòng)性能展開(kāi),對(duì)航天服下肢系統(tǒng)活動(dòng)性的關(guān)注度較少。未來(lái)地外星體表面長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離出艙活動(dòng)將要求航天服下肢系統(tǒng)具有足夠的活動(dòng)性能。本文主要圍繞艙外航天服-航天員下肢系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題展開(kāi)研究,旨在為設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)和改善航天服活動(dòng)性提供參考。首先,本文針對(duì)人體步態(tài)行走,結(jié)合人體生理結(jié)構(gòu),配置了具有步態(tài)行走能力的航天服下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)自由度�？紤]到星表探測(cè)過(guò)程中肢體動(dòng)作的多樣性,進(jìn)而優(yōu)化配置下肢關(guān)節(jié)系統(tǒng)為12個(gè)自由度。根據(jù)配置的關(guān)節(jié)自由度,開(kāi)展了航天服下肢各關(guān)節(jié)概念模型設(shè)計(jì),為航天服下肢關(guān)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能分析奠定基礎(chǔ)。其次,在建立艙外航天服-航天員下肢系統(tǒng)物理模型的基礎(chǔ)上,本文采用D-H（Denavit-Hartenberg）參數(shù)法對(duì)下肢系統(tǒng)進(jìn)行了... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

艙外航天服

圖 1-3 “雙子星座”航天服 美國(guó)航天員自 1982 年以來(lái)一直使用硬式(Mark III)艙外壓力服樣品分別在19提出之后，很多概念航天服被設(shè)計(jì)出來(lái)，發(fā)布了多款 Z 系列的航天服樣機(jī)[13,14]。提出了利用機(jī)械反壓概念，麻省理工學(xué)NASA 設(shè)計(jì)了一款生物航天服[15]。盡管彼此幾乎完全獨(dú)立的設(shè)計(jì)，但似的。蘇聯(lián)的航天服和美國(guó)一樣都是來(lái)自聯(lián)開(kāi)始研制用于軌道大型衛(wèi)星空間站的半航天服(Krechet)和“海鷹”航天服(Orlan使用液體冷卻的航天服，“海鷹”航天服在沒(méi)有自給自足的生命系統(tǒng)。1972 年蘇聯(lián)地球軌道空間站計(jì)劃，半硬式的月球“

圖 2-2 人體參考坐標(biāo)系關(guān)節(jié)機(jī)理研究體動(dòng)作由關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于人體骨骼模型形式包括屈伸，內(nèi)收/外展，旋轉(zhuǎn)三種。人體下，通過(guò)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)連接，下肢的運(yùn)定。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)繞著 3 個(gè)相互垂直的軸所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)范圍。下面分別介紹各關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)joint)是連接人體軀干和下肢的紐帶，也是全身負(fù)是人體中最穩(wěn)定又具有最大活動(dòng)度的關(guān)節(jié)，在矢在步行、跑步、蹲坐等大范圍運(yùn)動(dòng)中都起著至關(guān)，髖關(guān)節(jié)屬于球窩式結(jié)構(gòu)的滑膜關(guān)節(jié)，是一個(gè)典髖關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。髖關(guān)節(jié)包括股骨頭和髖窩關(guān)節(jié)。髖關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)窩很深，在髂骨韌帶、圓作用時(shí)能夠穩(wěn)固關(guān)節(jié)，由于股骨又是人體中最重

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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