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作者：程有亮;曹诗沛;陶璟;
单位：上海大学机电工程与自动化学院;上海交通大学机械与动力工程学院;
摘要：针对康复下肢外骨骼机器人助行效果量化评估缺乏有效方法与技术的问题，提出了基于人机耦合建模与生物力学仿真的康复外骨骼助力效果评价方法。基于Opensim生物力学仿真平台搭建了个性化人机模型，通过人机耦合模型正向步态仿真解算外骨骼助力行走中的关键人机交互力和人体下肢肌肉力，量化评估下肢外骨骼机器人助力效果、生物力学效应和风险。仿真结果表明在外骨骼驱动下，偏瘫患者与健全者肌肉整体呈现下降趋势，健全者肌肉力下降幅度更大，而股四头肌和股二头肌在步态部分时间段存在增大情况，原因是由于外骨骼简化的铰链机构不能满足人体下肢髋关节的运动，可以考虑增加髋关节自由度；人机交互力(轴套力)结果显示，偏瘫患者的人机交互力极值要高于健全者，原因是患者不能主动施力，步态过程需要更多助力，两者趋势平稳，能够为人体平稳助力。下肢外骨骼助力效果评估提供了一种便捷安全的技术手段。
关键词：个性化;;康复下肢外骨骼;;人机耦合;;生物力学
基金资助：国家自然科学基金资助项目(62103252;51875358)
