下肢外骨骼柔性踝关节设计及助力研究

针对市面上的外骨骼产品普遍存在柔顺性欠佳、能耗高等问题，提出了一种由气弹簧被动助力的柔性踝关节方案。为研究气弹簧对关节力矩以及系统能耗的改善效果，根据踝关节在步态中的不同阶段，建立了气弹簧的力学模型，并通过ADAMS进行动力学仿真验证，选取了弹簧的最优参数。仿真结果表明，气弹簧在最优参数下能有效减小各关节所受的冲击力矩，降低主动关节驱动电动机的能耗，在一定程度上改善了外骨骼的动态性能。