發(fā)布時(shí)間：2018-11-08 19:50

【摘要】：無(wú)動(dòng)力儲(chǔ)能式截癱助行外骨骼為不同身高、體重和損傷情況的截癱患者提供精準(zhǔn)化助行,儲(chǔ)能彈簧作為外骨骼標(biāo)準(zhǔn)元件,其剛度為固定值。該文針對(duì)該外骨骼儲(chǔ)能彈簧剛度參數(shù)選擇問(wèn)題,建立了截癱患者穿戴無(wú)動(dòng)力儲(chǔ)能式截癱助行外骨骼單側(cè)下肢從站立中期到站立后期動(dòng)力學(xué)模型,得到人體髖關(guān)節(jié)力矩與身高、體重、髖關(guān)節(jié)角度的關(guān)系,并提出以人體髖關(guān)節(jié)和彈簧力矩之和絕對(duì)值的積分為優(yōu)化目標(biāo)的彈簧剛度參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。研究發(fā)現(xiàn):不同身高、體重組合情況下,外骨骼彈簧1剛度k1滿(mǎn)足正態(tài)分布,彈簧2剛度k2不滿(mǎn)足正態(tài)分布;k1和k2的中位數(shù)3 180和1 279N/m作為無(wú)動(dòng)力儲(chǔ)能式截癱助行外骨骼儲(chǔ)能彈簧剛度參數(shù),適用于身高和體重在百分位數(shù)P1~P99間的患者。
[Abstract]:The exoskeleton of non-dynamic energy storage type paraplegia can provide accurate walking aid for paraplegic patients with different height, weight and injury. As the standard element of exoskeleton, the stiffness of energy storage spring is fixed. In order to select the stiffness parameters of the exoskeleton energy storage spring, a dynamic model for paraplegic patients with wearless energy storage type paraplegia from the middle stage of standing to the late stage of standing of exoskeleton is established, and the torque and height of human hip joint are obtained. The relationship between body weight and hip joint angle, and the optimum design method of spring stiffness parameters based on the integral of the sum of human hip joint and spring moment is put forward. It is found that under the condition of different height and weight combination, the exoskeleton spring 1 stiffness k1 satisfies the normal distribution, and the spring 2 stiffness k2 does not satisfy the normal distribution. The median values of K _ 1 and k _ 2 were 3 180 and 1 279N/m as the stiffness parameters of exoskeleton energy storage spring with no dynamic energy storage paraplegia. They were suitable for patients with height and weight between percentiles of P1~P99.
【作者單位】： 清華大學(xué)機(jī)械工程系摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能與生物機(jī)械分室;
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2012BAI34B02)
【分類(lèi)號(hào)】：R496

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