足踝步态模拟机运动学和动力学分析

研究足踝步态模拟机运动学和动力学,为试验台运动驱动提供理论依据,验证试验台的仿真能力。设计了一种五自由度的步态模拟机,建立了Adams虚拟样机和足踝模型,并对其进行运动学和动力学仿真,与活体实验数据比对了足踝运动特性曲线、胫骨轴在矢状面的旋转特性曲线及着地相进程中的足底反力。根据仿真中控制规律,对实验台进行了运动学和动力学验证。结果表明,模拟机的踝关节位移模拟结果曲线与活体实验测量结果曲线吻合良好,最大误差低于5%;同时能够较精确模拟人体胫骨轴旋转运动趋势;足底反力与活体测量数据较为吻合;试验台重复良好特性。