基于跑步步態(tài)特征的膝關節(jié)助力外骨骼產(chǎn)品設計研究

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摘要：隨著外骨骼相關理論研究與設計的不斷發(fā)展，助力外骨骼逐漸普及。外骨骼產(chǎn)品不僅是運動能力受損人群的康復輔具，而且逐漸成為人們生活中必不可少的運動輔助工具。為了提高外骨骼產(chǎn)品的人機協(xié)同性及助力效能，探索被動式柔性助力外骨骼的設計路徑，拓展外骨骼應用場景，文章從人體跑步步態(tài)特征入手，對人體生物力學特征和步態(tài)周期性特征進行研究，總結(jié)出跑步時人體運動步態(tài)的周期性規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，并提出基于跑步步態(tài)特征的下肢助力外骨骼結(jié)構設計的關鍵部分，從人機尺寸的選擇、外骨骼關節(jié)的插齒結(jié)構設計、人體附著固定方式、彈性元件選擇以及基于人機步態(tài)協(xié)同的控制策略五個方面進行膝關節(jié)助力外骨骼結(jié)構設計，并基于結(jié)構設計進行設計實踐，提出三種外觀方案，針對其中一種方案進行結(jié)構優(yōu)化和外觀細化。（剩余6332字）