基于步态行走的先进航天服关节性能仿真与实验研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

随着载人航天工程的深入发展，我国将进行星表探测任务。舱外航天服是载人航天领域必不可少的防护装备，它不仅要为航天员提供基本的生命保障，还应具备良好的活动性能，特别是下肢关节的活动性能，这就需要在舱外航天服研制过程中对其性能进行检验和评价。本文对航天服的髋关节设计、髋关节性能仿真与实验进行了较为深入系统的研究。建立了航天员下肢系统的几何模型，运用D-H模型方法对航天员下肢系统进行了正、逆运动学分析，基于拉格朗日方法对下肢系统进行了动力学分析，通过Matlab仿真获得了下肢各关节的力矩-时间曲线，为航天服关节设计、性能分析和优化提供了理论依据。分析了航天服关节设计中的设计要求，根据髋关节生理结构及运动特点，基于仿生学原理，提出了一种套接式航天服髋关节设计方案，该方案兼具软式关节质量轻和硬式关节容积波动小的优点；基于Preisach迟滞模型，对航天服髋关节的力学迟滞特性进行了分析和预测。运用ADAMS-ANSYS刚柔耦合技术对航天服性能进行了仿真研究，创建了航天员下肢系统多刚体模型，利用 ADAMS 对未着服航天员进行了仿真分析；通过ANSYS创建航天服模态中性文件并导入到ADAMS中，利用刚性区域和耦合技术将航天服柔性体和下肢刚性体连接，对其进行了仿真分析。通过分析比较，验证了文中提出的基于刚柔耦合技术的航天服关节性能仿真方法的可行性与有效性。研制了航天服髋关节性能实验系统，详细设计了实验系统的机械结构，完成了传感器的选型，搭建了数据采集系统。该实验系统能够对航天服髋关节运动过程中的阻力矩和关节运动范围进行测量，实验系统中消除了着服下肢组件的重力影响，提高了测量的准确度，为检验、评价和优化航天服髋关节性能提供了重要依据。本论文设计的套接式舱外航天服髋关节、提出的基于刚柔耦合技术的航天服关节性能仿真方法、研制的航天服髋关节性能实验系统为舱外航天服的研制工作提供了有效的平台和工具，具有一定的理论意义和较重要的工程实用价值。

著录项

作者
牛希;
展开▼
作者单位

电子科技大学;

展开▼
授予单位电子科技大学;
学科机械工程
授予学位硕士
导师姓名范守文;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类仪器、仪表;
关键词
步态; 航天服; 关节; 性能仿真;
入库时间 2022-08-17 11:16:59

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 单间室膝关节假体衬垫在步态载荷下的磨损性能仿真分析 [J] . 王献抗 ,张月静 ,杨友 . 中国组织工程研究 . 2021,第012期
2. 单间室膝关节假体衬垫在步态载荷下的磨损性能仿真分析 [J] . 王献抗 ,张月静 ,杨友 . 中国组织工程研究 . 2021,第012期
3. 基于仿人机器人伺服关节步态实验研究 [J] . 何洪军 ,刘福强 ,马传宝 . 微特电机 . 2016,第012期
4. 行走速度对步态参数影响的实验研究 [J] . 瞿晓娜 ,张腾宇 ,王喜太 . 中国康复医学杂志 . 2012,第003期
5. 正常青年人行走步态的实验研究 [J] . 刘德俊 ,郦鸣阳 ,沈力行 . 上海理工大学学报 . 2008,第001期
6. 不同高度鞋跟行走对女性步态、下肢关节与肌肉表面肌电疲劳的影响 [C] . 于亚光 ,于岱峰 . 第七届中国体育工程学术会议 . 2016
7. 正常青年人行走步态的下肢关节动力学研究 [A] . 李凯 . 2009

基于步态行走的先进航天服关节性能仿真与实验研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅