携行式外骨骼下肢运动学分析与仿真

携行式外骨骼作为一种有效的人机耦合方式,能够为人体负重运动提供必要的支撑和辅助。下肢结构作为整个系统的核心组成,其运动轨迹的实现情况将会直接影响外骨骼穿戴舒适性和运动协调性。从运动学角度出发,对外骨骼下肢结构及自由度和动态稳定性进行了分析,利用坐标变换和D-H方法建立外骨骼下肢运动模型并实现下肢运动轨迹规划。利用Solidworks建立了外骨骼三维模型,将其导入Adams中构建虚拟样机模型进行运动学仿真。仿真结果验证了运动学模型及推导公式的正确性,为进一步研究携行式外骨骼打下了理论基础。     

开口薄壁杆件缀板反弯点处剪力解析解及其力学特性

基于Vlasov约束扭转理论,运用符号函数将开口薄壁杆件约束扭转分段函数化简,明确各约束情况下的初始状态向量元素特征,推导出偏心轴向载荷作用下缀板加强开口薄壁杆力法方程的解析式。继而针对简支梁,给出缀板反弯点处剪力解析解。与传统方法对比,表明该方法能在更短时间内获得同等求解精度。最后以两缀板加强的槽型钢架为例,分析缀板处的剪力峰值和疲劳强度随缀板间距的变化规律。结果表明:在相同外双力矩作用下,两缀板加强体系的剪力峰值小于单缀板加强体系;且制约缀板破坏的因素是静强度,并非疲劳强度。