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重物质心自适应调节背负外骨骼负重性能分析
被引量：
2
1
作者
李希源
张建军
+1 位作者
艾存金
宋井科
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第8期1299-1307,共9页
背负的重物质心在矢状面上的大幅波动会对人体肩、背部产生冲击与振荡力,引起上肢肌肉疲劳。为缓解和减轻重物对人体腰背部的冲击与振荡力,提出了一款以髋关节驱动的重物质心自适应调节背负外骨骼。以人体五杆模型为研究对象,运用D‐H...
背负的重物质心在矢状面上的大幅波动会对人体肩、背部产生冲击与振荡力,引起上肢肌肉疲劳。为缓解和减轻重物对人体腰背部的冲击与振荡力,提出了一款以髋关节驱动的重物质心自适应调节背负外骨骼。以人体五杆模型为研究对象,运用D‐H法建立人体‐重物系统与人体‐外骨骼‐重物系统中重物质心运动学模型并对比重物质心轨迹,基于牛顿‐欧拉法建立人体动力学模型与人机动力学模型,获得人体‐重物系统与人体‐外骨骼‐重物系统中人体肩、背部受力的变化以及腰椎、髋、膝关节力矩的变化,并利用生物力学软件OpenSim进行了验证。运动学、动力学分析及软件仿真表明了该外骨骼降低了重物质心的波动,改善了各关节的力矩分布,提升了负重性能。
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关键词
人机动力学
背负外骨骼
质心轨迹
负重性能
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职称材料
题名
重物质心自适应调节背负外骨骼负重性能分析
被引量：
2
1
作者
李希源
张建军
艾存金
宋井科
机构
河北工业大学机械工程学院
河北省机器人感知与人机融合重点实验室
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第8期1299-1307,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52075145)
河北省自然科学基金重点项目(E2020202010)
+1 种基金
河北省重大科技成果转化专项(20281805Z)
中央引导地方科技发展资金基础研究(206Z1801G)。
文摘
背负的重物质心在矢状面上的大幅波动会对人体肩、背部产生冲击与振荡力,引起上肢肌肉疲劳。为缓解和减轻重物对人体腰背部的冲击与振荡力,提出了一款以髋关节驱动的重物质心自适应调节背负外骨骼。以人体五杆模型为研究对象,运用D‐H法建立人体‐重物系统与人体‐外骨骼‐重物系统中重物质心运动学模型并对比重物质心轨迹,基于牛顿‐欧拉法建立人体动力学模型与人机动力学模型,获得人体‐重物系统与人体‐外骨骼‐重物系统中人体肩、背部受力的变化以及腰椎、髋、膝关节力矩的变化,并利用生物力学软件OpenSim进行了验证。运动学、动力学分析及软件仿真表明了该外骨骼降低了重物质心的波动,改善了各关节的力矩分布,提升了负重性能。
关键词
人机动力学
背负外骨骼
质心轨迹
负重性能
Keywords
human-machine dynamics
backpack exoskeleton
centroid trajectory
load-bearing performance
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
重物质心自适应调节背负外骨骼负重性能分析
李希源
张建军
艾存金
宋井科
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
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