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作者：杨洁;王旭鹏;唐欣尧;张文洁;
单位：西安理工大学艺术与设计学院;西安理工大学机械与精密仪器工程学院;
摘要：为了提高现有助力外骨骼人机协同性，基于人体运动步态试验数据采集，建立人体下肢逆运动学、逆动力学模型，分析了髋关节行走时的角度、力矩、动势能等参数；根据相关参数分析，进行储能元件选型和设计，提出了一种储能元件为变刚度弹簧的无动力髋关节助力外骨骼；利用Adams开展了人机耦合模拟试验，验证了所设计外骨骼的人机协同性。模拟结果表明，所设计的无动力髋关节助力外骨骼具有较好的人机协同性。之后，进行外骨骼实物加工，开展了外骨骼穿戴试验。试验结果表明，穿戴外骨骼后，髋关节力矩在步态周期内平均减少5.6%，做功平均减少6.25%。以此证明，无动力髋关节助力外骨骼对人体行走有积极的助力效果。
关键词：髋关节助力外骨骼;;变刚度弹簧;;逆运动学;;逆动力学;;仿真
基金资助：装备预研共用技术和领域基金项目（106-418321001）;; 教育部青年基金项目（21XJ760003）
