一种保护青少年脊柱健康的减重背包设计与研究 |
| |
作者姓名: | 秦榕 涂细凯 甘畅 李肖 |
| |
作者单位: | 1. 湖北工业大学工业设计学院,湖北 武汉 430068;
2. 湖北工业大学机械工程学院,湖北 武汉 430068 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金项目(52005169);武汉市科技计划项目(2020020602012087) |
| |
摘 要: | 目前市面上的青少年背包主要通过肩部来进行载荷,而忽略了腰部载荷的作用。背包长期负重
不当会影响脊柱生长。为了平衡肩部、腰部和臀部的载荷,设计一种通过臀部带和弹性杆结构改变重力传递方
式的减重背包。首先对人体背包进行生物力学分析,提出设计方案;然后借助 ADAMS 对传统背包与减重背包
在平地、上坡、下坡 3 种路况下进行人体肩部、腰部和臀部载荷的动力学仿真,并利用 MATLAB 对 2 种背包
的肩部、腰部和臀部的力矩进行分析。结果表明减重背包减轻了肩部 6.1%和腰部 5.4%力矩;减重背包肩部力
矩与腰臀部合力矩的比值是 4.17,而传统背包的比值是 6.58。减重背包减少了肩部和腰部的载荷,同时发现肩
部力矩与腰、臀部合力矩的比值越小,转移到臀部的力矩越大,背包的平衡性越好,表明了减重背包优于传统
背包。
|
关 键 词: | 保护脊柱 腰背部疼痛 减重背包 重力传递 青少年 臀部带 |
|
| 点击此处可从《》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《》下载全文 |