现代制造工程 ›› 2020, Vol. 473 ›› Issue (2): 76-81.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2020.02.012

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智能假肢膝关节的优化设计及运动学分析

刘旭辉,罗启文,丁志娟,张远方,简震   

  • 出版日期:2021-06-09 发布日期:2021-06-09
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51675345); 上海市自然科学基金资助项目(16ZR1435800)

  • Online:2021-06-09 Published:2021-06-09

摘要: 智能假肢膝关节是一种代偿下肢缺失功能的机械电子装置,可以采用双摇杆机构实现对假肢膝关节运动特性的模拟。针对假肢膝关节行走过程中能量消耗过大、稳定性较差的问题,以假肢膝关节机构峰值驱动力矩最小为优化目标,建立了优化模型;在满足性能与结构的约束条件下,运用复合形法对该模型进行优化求解,得到了假肢膝关节机构的最佳结构参数;在此基础上,利用ADAMS软件进行了虚拟运动仿真。结果表明:优化后的智能假肢膝关节具有优良的仿生性能,其峰值驱动力矩相比优化前降低了40%,驱动力矩变化范围缩小36%,大大地提升了智能假肢膝关节的稳定性与续航能力。

关键词: 智能假肢膝关节;双摇杆机构;动力学优化模型;复合形法;ADAMS仿真分析

中图分类号: 


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