（独家原创）穿戴式机械腿机构的设计（全套CAD图纸）

格式：RAR 上传：2022-06-26 12:29:03

《（独家原创）穿戴式机械腿机构的设计（全套CAD图纸）》修改意见稿

1、“.....下肢各关节活动范围大小各不相同，同时决定了各个关节在步行运动中的功能有所不同。图为理想直行的运动序列模型。步行中，矢状面的个屈伸运动自由度是前行的最主要运动。理想直线行走的过程中，骸关节额状面收展运动较小，主要调节单相支撑时身体左右两侧的重心平衡，水平面旋内旋外自由度主要控制运动方向的改变，调节运动平衡并影响步幅大小。身体的个跨步中，骸关节侧转实质上是由两个球窝关节的转动和两条腿的步态相位差来完成。在跨步过程中......”。

2、“.....重心前移。图下肢骨骼步行运动模型膝关节做屈伸运动，运动直接影响跨步长，同时，在惯性矩作用下调节矢状面的运动平衡。踝关节屈伸用于调节人体相对于地面的受力点，以此控制步行起停与支撑状态的平衡，而收展和旋转运动主要调节支撑状态下的受力平衡。第三章穿戴式机械腿机构设计.穿戴式机械腿设计外骨骼连杆尺寸的确定要依据穿戴者的骨骼关节尺寸设计。根据前面章节的论述，人体的各个部位长度之间的相对比例是基本固定的。按图......”。

3、“.....,骸关节与地面的距离为.，膝关节至地面为.，而踩关节至地面为.。由此可以得到各个关节之间的相对长度，即大腿长为.，小腿长为.，脚底距踩关节中心为.在构型设计时充分考虑了身高兼容性，在较大范围内具有适应性，所以连杆尺寸要可调整。例如大多数人身高在之间，因此其大腿小腿连杆长度变化范围各应允许厘米左右的可调整范围。三维模型设计此模型有个旋转副，单下肢各个，骸部关节有收展屈伸和旋转运动，膝关节，脚踩关节有相互正交的屈伸收展和旋转......”。

4、“.....模型整体装配图及模型腿部如图示及所示。图模型整体装配图两条机械腿可以摆动，可以完成个步行序列，摆动最大角度可为度，保证人正常行走，并且表面打光滑，没有什么毛糙部分，这样既美观又安全，使人能够舒适穿戴此机械腿。图模型腿部腿部模型包括大小腿，个关节型，开孔是为了调整长度，因为人的身高有高矮，下面会对大小腿和关节型做详细说明。膝关节踝关节及脚部设计膝关节有，完成沿额状轴的较大幅度的屈伸活动......”。

5、“.....膝关节的三维设计如图。图膝关节设计此关节，我觉得是最好的关节型，因为，它转动幅度大，安装方便，还比较安全美观，不过这种关节型，润滑是最重要的，毕竟中间没有滚珠，都是面与面接触，所以我设计这种模型，需要定期加润滑油，减少表面粗糙度。脚踝设计也存在骸关节同样的问题，即收展关节运动不同轴而产生的偏差。考虑到脚踝外侧空间位置及脚部的连接，尽量使设计紧凑贴近人体，从而减小偏差。三关节运动副外侧布置......”。

6、“.....屈伸关节运动副与骨骼踝关节屈伸同轴线。压力信息通过连接件与脚踝部分相连接的检测鞋测得。检测鞋与脚面有绑缚约束。脚踝设计，安装效果如图，及旋转连接器。图脚踝设计此脚踝维图，结构比较符合人的小腿部分，与人体协调，设计也比较美观。图脚踝安装效果图脚踝关节，跟上面关节型样，它也有转动幅度大，安装方便，还比较安全美观等特点，同样，润滑是最重要的，中间没有滚珠，都是面与面接触，所以我设计这种模型，也需要定期加润滑油......”。

7、“.....图旋转连接器设计这个图形时，参考了篇论文，不过，我简化了，他使用了滚珠去作为润滑工具，我觉得这虽然比较不错，不过对于我来说，切简单实用是最好的原则，使用面与面接触，平常多加润滑剂即可。腿部连杆上有约束，膝以上约束位于外骨骼膝关节以上连杆根部膝关节附近。通过骸部的布位构型和大小腿近膝关节约束保证了外骨骼穿戴紧凑，人机膝关节同步，协调误差小。连杆在大小腿部分分别以较适合的空间位置以人体接近。脚部设计，跟平常鞋子样，使人脚穿进去，固定......”。

8、“.....在脚的两侧开孔，使得脚夹子能装上，这样使得脚能够实实在在固定，如图脚部设计及脚夹子设计。图脚部设计图此结构最容易设计错误的是安装两侧小孔的螺钉，我们需要安装螺钉，但是螺钉头较大时，容易抵触地面，使穿戴着行走不舒适，所以此点要注意。图脚夹子设计图其中脚夹子开孔处，插入螺纹，使得两个对应的孔对齐，然后直接使用螺钉固定。材料我使用般牛皮材料，为了实用该机构的人，能够舒服地穿上。下肢连接器根据人的身高情况，上下连接器，我开了多个孔......”。

9、“.....身高高的，我们只需要两个转接最前面的孔对齐，然后，插入螺钉，最后固定，同理可以得出矮身高的大小腿长度。如下图连接器图。图连接器大小腿弹簧助力器及保护此装置需要助力器，通过研究，我使用四根弹簧连接，使得人在步行时能够得到助力，考虑到，弹簧直接裸露到外面，与人体直接接触，我们需要管子，把它们套在里面，保护人体，这样既能够得到助力，又能保护，如图弹簧，管子。图弹簧弹簧，我使用了根，其最大作用就是助力，作为支撑使用该机构人的外力机......”。