无动力人体助力外骨骼椅的优化设计与制造

针对当前航空宇航制造业中工人频繁保持蹲姿导致肌肉酸痛、工作效率低下的状况,设计一种多连杆、可调节的下肢助力外骨骼椅。详细介绍该外骨骼椅的结构及功能,建立其运动学模型,用杆件和运动副对工作原理进行分析;推导不同情况下机构受力和各个部位长度、角度的数学表达式;完成各个支撑结构和运动结构的设计方案细节,进行有限元分析校核应力与运动学仿真干涉检查。研究结果表明:在运动过程中外骨骼与人体耦合正常无干涉,强度满足要求且能提供稳定支撑,结构设计合理,外骨骼工作情况达到设计预期效果。