医用生物力学
醫用生物力學
의용생물역학
JOURNAL OF MEDICAL BIOMECHANICS
2014年
6期
504-510
,共7页
外骨骼%步态%有限元分析%力学特性
外骨骼%步態%有限元分析%力學特性
외골격%보태%유한원분석%역학특성
Exoskeleton%Gait%Finite element analysis%Mechanical properties
目的 依据人体运动学分析,设计一套模仿人体下肢生理结构和运动特点的外骨骼机械结构,研究外骨骼在步行过程中两个不同时相下的生物力学特性,为外骨骼的设计与优化提供研究基础.方法 首先根据下肢步态分析,应用三维建模软件进行外骨骼机械结构的设计,在生成实体模型后利用有限元软件进行装配、网格划分以及单元属性赋值,并建立各个构建之间的面-面接触关系,模拟分析外骨骼的应力分布情况.结果 在1 kN载荷下,双腿站立(工况1)的最大应力为91.45 MPa,胫骨竖直(工况2)最大应力为154.55 MPa,分别发生在后背支架和髋部,与设计前的传力机制分析结果一致.结论 外骨骼在不同工况下应力分布有明显不同.由于在计算中没有考虑到步行过程中可能产生的冲击等不确定因素,在设计优化外骨骼时需要考虑并乘以一定的安全系数.
目的 依據人體運動學分析,設計一套模倣人體下肢生理結構和運動特點的外骨骼機械結構,研究外骨骼在步行過程中兩箇不同時相下的生物力學特性,為外骨骼的設計與優化提供研究基礎.方法 首先根據下肢步態分析,應用三維建模軟件進行外骨骼機械結構的設計,在生成實體模型後利用有限元軟件進行裝配、網格劃分以及單元屬性賦值,併建立各箇構建之間的麵-麵接觸關繫,模擬分析外骨骼的應力分佈情況.結果 在1 kN載荷下,雙腿站立(工況1)的最大應力為91.45 MPa,脛骨豎直(工況2)最大應力為154.55 MPa,分彆髮生在後揹支架和髖部,與設計前的傳力機製分析結果一緻.結論 外骨骼在不同工況下應力分佈有明顯不同.由于在計算中沒有攷慮到步行過程中可能產生的遲擊等不確定因素,在設計優化外骨骼時需要攷慮併乘以一定的安全繫數.
목적 의거인체운동학분석,설계일투모방인체하지생리결구화운동특점적외골격궤계결구,연구외골격재보행과정중량개불동시상하적생물역학특성,위외골격적설계여우화제공연구기출.방법 수선근거하지보태분석,응용삼유건모연건진행외골격궤계결구적설계,재생성실체모형후이용유한원연건진행장배、망격화분이급단원속성부치,병건립각개구건지간적면-면접촉관계,모의분석외골격적응력분포정황.결과 재1 kN재하하,쌍퇴참립(공황1)적최대응력위91.45 MPa,경골수직(공황2)최대응력위154.55 MPa,분별발생재후배지가화관부,여설계전적전력궤제분석결과일치.결론 외골격재불동공황하응력분포유명현불동.유우재계산중몰유고필도보행과정중가능산생적충격등불학정인소,재설계우화외골격시수요고필병승이일정적안전계수.
