本文關(guān)鍵詞：動(dòng)力式助行器功能適應(yīng)性研究

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【摘要】：動(dòng)力式助行器是能夠輔助人體站立及行走的步行裝置。動(dòng)力式助行器穿戴在人體外部,能夠?qū)θ梭w進(jìn)行支撐和保護(hù)。能夠幫助人們跑的更快,跳的更高,而且能夠攜帶更多更重的東西。動(dòng)力式助行器主要功能是輔助人體行走,因此它的尺寸是參照人體下肢尺寸測(cè)量的數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。目前多數(shù)助行器的腿桿長(zhǎng)度都是可調(diào)的,避免了使用單一的缺陷。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,下肢動(dòng)力式助行器已從最初的軍事領(lǐng)域逐步向更廣泛的市場(chǎng)發(fā)展。人口老齡化的加快以及各種意外事故的發(fā)生,導(dǎo)致越來越多的人在行走功能上的衰退。為了使以上行走功能衰退人群能像正常人一樣做到生活自理,研制開發(fā)功能適應(yīng)性較強(qiáng)的下肢動(dòng)力式助行器成為關(guān)鍵因素�？v觀現(xiàn)有動(dòng)力式助行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)其足部支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)大多僅限于一個(gè)平板結(jié)構(gòu)加一些橡膠隔震,這樣的剛性結(jié)構(gòu)易使人穿戴時(shí)感到不舒適,造成疲勞,而且整個(gè)足部支撐機(jī)構(gòu)中沒有儲(chǔ)能和省力結(jié)構(gòu),致使使用者需克服更大的阻力、消耗更大的能量來完成基本的動(dòng)作,這樣的設(shè)計(jì)沒有站在以人為本的原則上,無法達(dá)到良好的功能適應(yīng)性。為了使現(xiàn)有下肢動(dòng)力式助行器的足部支撐機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到緩沖減震,儲(chǔ)能的效果,本研究以仿生學(xué)為基礎(chǔ),通過對(duì)正常人體足部骨骼、肌肉、關(guān)節(jié)及其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的分析等,對(duì)現(xiàn)有助行器足部機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化,并闡述相關(guān)優(yōu)化的作用,對(duì)設(shè)計(jì)中的主要零件進(jìn)行計(jì)算及校核,最終利用三維建模軟件Solidworks建立足部支撐機(jī)構(gòu)的三維模型。最后在虛擬樣機(jī)軟件ADAMS中對(duì)本文所做的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果顯示本設(shè)計(jì)使得助行器帶動(dòng)人體行走時(shí)更能接近人體正常步態(tài),并且能夠達(dá)到減緩沖擊力及儲(chǔ)能的作用,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。
【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】：2015
【分類號(hào)】：TH789

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本文編號(hào)：1303448