| 无动力储能式辅助负重外骨骼弹簧刚度优化 |
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| 引用本文： | 朱策策,张建军,阎强,吴锦辉.无动力储能式辅助负重外骨骼弹簧刚度优化[J].机械设计与研究,2019,35(3):25-29,36. |
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| 作者姓名： | 朱策策 张建军 阎强 吴锦辉 |
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| 作者单位： | 河北工业大学机械工程学院,天津,300130;河北工业大学机械工程学院,天津,300130;河北工业大学机械工程学院,天津,300130;河北工业大学机械工程学院,天津,300130 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;天津市自然科学基金 |
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| 摘 要： | 针对目前重物搬运困难、人体搬运效率低的问题,提出一种含弹簧储能元件的辅助负重下肢外骨骼,并对其刚度进行优化。首先,建立了该外骨骼的运动学模型,明确了各部件的运动关系;其次,通过建立步态支撑周期内的力学模型,确定各关节由负载产生的力矩与刚度的关系;最后,以各关节由负载产生的有效转矩之和最小为目标、以刚度为参数建立模型,采用遗传算法进行刚度优化,并穿戴实体样机进行实验验证外骨骼性能。结果表明:穿戴对刚度进行优化后的无动力外骨骼可有效降低人体在负重行走时的能耗,减小人体骨骼受力。
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| 关 键 词： | 辅助负重下肢外骨骼 储能 刚度优化 遗传算法 |
Optimization of An Energy-stored Exoskeleton Spring Stiffness for Assisting Load |
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| ZHU Cece,ZHANG Jianjun,YAN Qiang,WU jinhui.Optimization of An Energy-stored Exoskeleton Spring Stiffness for Assisting Load[J].Machine Design and Research,2019,35(3):25-29,36. |
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| Authors: | ZHU Cece ZHANG Jianjun YAN Qiang WU jinhui |
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| Affiliation: | (School of Mechanical Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300130,China) |
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| Abstract: | ZHU Cece;ZHANG Jianjun;YAN Qiang;WU jinhui(School of Mechanical Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin 300130,China) |
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| Keywords: | the lower extremity exoskeleton for loading assistance energy-stored optimization of stiffness GA |
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