基于跑步步態(tài)特征的膝關(guān)節(jié)助力外骨骼產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

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摘要：隨著外骨骼相關(guān)理論研究與設(shè)計(jì)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(yùn)動能力受損人群的康復(fù)輔具，而且逐漸成為人們生活中必不可少的運(yùn)動輔助工具。為了提高外骨骼產(chǎn)品的人機(jī)協(xié)同性及助力效能，探索被動式柔性助力外骨骼的設(shè)計(jì)路徑，拓展外骨骼應(yīng)用場景，文章從人體跑步步態(tài)特征入手，對人體生物力學(xué)特征和步態(tài)周期性特征進(jìn)行研究，總結(jié)出跑步時(shí)人體運(yùn)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(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，從人機(jī)尺寸的選擇、外骨骼關(guān)節(jié)的插齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人體附著固定方式、彈性元件選擇以及基于人機(jī)步態(tài)協(xié)同的控制策略五個(gè)方面進(jìn)行膝關(guān)節(jié)助力外骨骼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐，提出三種外觀方案，針對其中一種方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和外觀細(xì)化。（剩余6332字）