灵活外骨架的设计和初步评估,以协助提升

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 人与机器人的交互
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 职业举重任务带来严重的背部伤害风险.
• 现有的带动力外骨架通常很重,复杂和昂贵.
• 需要更简单,更容易获得的起重辅助设备.

研究的目的:

• 设计和评估一个被动外骨架,用于背部在举起时的辅助.
• 研究碳纤维光束作为唯一的储能机制.
• 量化外部骨提供的能量储存和扭矩.

主要方法:

• 起重外骨架设计的计算一般要求,包括干支扭矩.
• 基于关键参数,对外骨的各种储能方法进行了比较.
• 设计了一个带有碳纤维光束系统的被动外骨架.
• 对外骨进行了测试,十名参与者执行了不同的举重技术 (自由式,腰,腰).
• 使用定制图像处理软件来测量光束曲率和储存的能量.

主要成果:

• 被动外骨架有效地储存能量,并提供扭矩辅助.
• 在自由式提升过程中,外骨平均储存了59.3 J.
• 在自由式提升过程中,获得了71.7Nm的峰值扭矩.
• 干组装设计被证明可以产生平衡的力量.

结论:

• 使用碳纤维梁的被动外骨架提供了一种可行的解决方案,用于举起时的背部辅助.
• 开发的外骨显示出显著的能量储存和扭矩传递能力.
• 这项技术有可能减少职业环境中背部受伤的风险.