人体手臂静止性震颤的负刚度吸振效果研究

刘海平; 刘庆生; 韩东航; 姜宇; 吴鹤鸣

doi:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024161

湖南大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (2) : 227 -235. DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024161

人体手臂静止性震颤的负刚度吸振效果研究

刘海平, 刘庆生, 韩东航, 姜宇, 吴鹤鸣

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摘要

提出采用负刚度吸振器控制人体手臂静止性震颤的方法，以便有效减小传递到前臂的动态响应.首先，建立含负刚度吸振器的人体手臂耦合动力学模型；然后，推导得到各关节位置的幅频响应表达式，并采用序列二次规划算法给出负刚度吸振器的最优设计参数.利用最优设计参数分别计算得到正弦激励和随机激励对应耦合系统的动态响应曲线.为了便于对比，给出未安装负刚度吸振器和安装传统线性吸振器时人体手臂各关节的动态响应.计算结果表明，负刚度吸振器对人体手臂静止性震颤引起各关节的动态响应抑制效果显著优于传统线性吸振器.