被动式下肢助行外骨骼的设计及其仿真与实验研究

张翼; 周旭; 刘薛韬; 朱飞飞

doi:10.16379/j.cnki.issn.1004-4353.2025.02.026

延边大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (02) : 103 -109. DOI: 10.16379/j.cnki.issn.1004-4353.2025.02.026

被动式下肢助行外骨骼的设计及其仿真与实验研究

张翼, 周旭, 刘薛韬, 朱飞飞

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摘要

为辅助下肢运动功能障碍人群的行走,基于人体步态周期,设计了一种被动式下肢助行外骨骼.该外骨骼结合髋、膝关节运动特性,通过串联压缩弹簧为髋关节和膝关节提供助力和缓冲.采用SolidWorks对下肢助行外骨骼结构进行了设计,并通过Adams仿真分析验证了外骨骼结构的合理性及助力效果.仿真结果表明,外骨骼与人体协同良好,关节力矩与质心变化符合预期.对穿戴外骨骼前后的肌电信号进行检测表明,外骨骼能有效降低肌肉负担.上述结果表明,所设计的外骨骼结构合理,可有效助力人体行走.