【摘要】：外骨骼作為一種可以增強(qiáng)人體機(jī)能的輔助設(shè)備,其技術(shù)在近年來得到了迅猛的發(fā)展,外骨骼是科學(xué)技術(shù)與人類社會(huì)進(jìn)步的共同產(chǎn)物,它標(biāo)志著人類在康復(fù)領(lǐng)域的積極探索。本課題研究的是動(dòng)力式髖關(guān)節(jié)助力外骨骼,髖關(guān)節(jié)外骨骼作為單關(guān)節(jié)外骨骼的一種,相比于其他外骨骼而言,其對人體單個(gè)關(guān)節(jié)損傷的幫助更具針對性,且在價(jià)格以及維護(hù)等方面也更具優(yōu)勢,因此本課題的研究對于單關(guān)節(jié)外骨骼的發(fā)展具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。本課題研究髖關(guān)節(jié)外骨骼的目的在于為患有髖關(guān)節(jié)炎等疾病的人群提供行走助力,通過將其固定在使用者的身上,在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下對使用者進(jìn)行行走助力,并且不會(huì)對人體造成傷害,這要求髖關(guān)節(jié)外骨骼質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)可靠、制造簡便、人機(jī)協(xié)調(diào)性好。本論文在研究分析了眾多國際相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,對下肢外骨骼尤其是單關(guān)節(jié)外骨骼的主要研究方向和所需解決的關(guān)鍵技術(shù)性問題進(jìn)行了總結(jié)和分析,并且在人機(jī)工程學(xué),人體解剖學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上,對人體行走過程中髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了相應(yīng)的分析,由此得到了髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度等關(guān)鍵信息,這為后面外骨骼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。本文首先討論了髖關(guān)節(jié)外骨骼的設(shè)計(jì)原則,確定了髖關(guān)節(jié)外骨骼的自由度數(shù)、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置,以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選取等;其次,基于以上內(nèi)容對髖關(guān)節(jié)外骨骼進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并結(jié)合三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件solidworks基于人機(jī)工程學(xué)對外骨骼進(jìn)行了三維模型的建立,并對外骨骼的細(xì)節(jié)部位進(jìn)行了討論;再次,在完成以上相關(guān)研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對髖關(guān)節(jié)外骨骼關(guān)鍵零部件進(jìn)行靜力學(xué)分析和疲勞分析,以檢測外骨骼部件在不同工作狀況下是否滿足其強(qiáng)度要求,并檢測了關(guān)鍵構(gòu)件的使用壽命是否符合設(shè)計(jì)要求,由分析結(jié)果可得外骨骼零部件的強(qiáng)度符合其在工作狀況下的設(shè)計(jì)要求;最后,本文使用虛擬樣機(jī)分析軟件ADAMS對髖關(guān)節(jié)外骨骼的理論模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,驗(yàn)證了前期所選電機(jī)的合理性。除此之外,本文還對髖關(guān)節(jié)外骨骼的外觀進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),以求通過良好的外觀設(shè)計(jì)減輕使用者的心理負(fù)擔(dān),提升自信心。本論文所設(shè)計(jì)的髖關(guān)節(jié)外骨骼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)合理,制造簡便、便于穿戴、具有良好的人機(jī)協(xié)調(diào)性,為下肢外骨骼的相關(guān)結(jié)構(gòu)簡化提供了參考,為外骨骼的進(jìn)一步設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH789
【圖文】：

可行性方面的評(píng)估。同時(shí)上海交通大學(xué)也在外骨骼的研究方面取得了一定的進(jìn)展，研逡逑發(fā)出了下肢多關(guān)節(jié)外骨骼１２２］。逡逑圖１－２南京理工大學(xué)髖關(guān)節(jié)外骨骼助行器逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ邋ｗａｌｋｉｎｇ邋ａｉｄｓ邋ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ邋ｂｙ邋Ｎａｎｊｉｎｇ邋Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｏｆ邋Ｓｃｉｅｎｃｅ邋ａｎｄ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑相比于下肢多關(guān)節(jié)外骨骼的發(fā)展，下肢單關(guān)節(jié)外骨骼的研[偲鴆澆賢�，但连年来辶x銑手鵡暝齔さ那魘�。南京理工大学以实戏Nξ輳杓乒憧銦毆亟詰プ雜啥鵲膩義賢夤趨潰媯玻常保猛夤趨賴納杓剖腔詼勻頌寤駒碩锪ρУ難繡�，磦蝤提除_囊恢皺義閑灤偷�、助力用的半睔g綒止亟諭夤趨郎杓品椒ǎ繽跡保菜荊玫ス亟諭夤趨厘義系謀歡角低臣次桓齟⒛芑�，包括弹簧及相关原器件，灾R頌逍兇吖討卸藻義細(xì)沒棺齦汗κ貝⒋婺芰浚⑶以諶頌逍兇呤奔唇穌Φ慕錐位郝頭拍芰�，討亓x洗碩勻頌逄峁┲�。东南大学基釉滍崶关皆懠{锪ρа繡

本文編號(hào)：2749723