可穿戴下肢康复外骨骼结构设计及有限元分析

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本文研究可穿戴下肢康复外骨骼机器人,查阅国内外相关研究资料,分析得出当前下肢康复外骨骼普遍存在结构笨重、康复训练单一、不能广泛适用的问题。使用三维动态捕捉系统采集正常人体下肢运动数据,分析下肢运动机理,依据人体工程学,结合人机系统的设计要求,采用拟人化设计与现代机械设计方法,设计一款结构轻便,具有全方位康复训练功能,广泛适用的可穿戴下肢康复外骨骼机器人。本文完成下肢外骨骼的结构设计,使用SolidWorks软件绘制外骨骼零部件三维实体模型,并进行虚拟装配;利用ANSYS软件对下肢外骨骼进行静力特性分析,分析外骨骼的刚度和强度是否满足设计要求;对外骨骼进行模态分析,得到外骨骼的固有频率和振型,提出基固有频率和振型变化的损伤识别法对外骨骼进行损伤识别,为外骨骼的安全检测、设备的维护打下理论基础。
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