下肢健身外骨骼的設計,下肢,健身,骨骼,設計 畢業(yè)設計(論文)中期報告 題目：下肢健身外骨骼的設計與析 7 論文框架 第一章 緒論 1、介紹下肢健身外骨骼應用背景 2、主要介紹外國內(nèi)外下肢外骨骼研究現(xiàn)狀 第二章 下肢健身外骨骼關節(jié)設計 1、對人體髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)進行分析，確定下肢健身外骨骼髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)自由度及其形式 2、主要進行下肢健身外骨骼髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)的設計，并用proe進行建模 第三章 下肢健身外骨骼長度調(diào)整機構設計 參考成年人體國標尺寸，完成下肢健身外骨骼的大腿、小腿長度調(diào)整機構設計，，并用proe進行建模。 第四章 下肢健身外骨骼主要零件有限元分析 利用proe自帶有限元分析軟件，對外骨骼主要零件進行有限元分析，校核其強度以及形變。 總結與展望 對上述工作進行總結與展望 學術構想與思路： 主要研究內(nèi)容及擬解決的關鍵問題（或技術）： 本論文主要研究內(nèi)容如下： 根據(jù)已知參數(shù)即：下肢健身外骨骼總重：2.8kg；腿肢長度范圍：965----1085mm；腿肢髖關節(jié)擺動最大角度：40°；腿肢膝關節(jié)轉動角度范圍：20°----85°；腿肢踝關節(jié)擺動最大角度：40°；腿肢彈簧負載范圍：-75N----+75N；腿肢彈簧可調(diào)力范圍：0N----40N；適用身高范圍：155----180cm，確定下肢健身外骨骼模型的主要參數(shù)。主要包括下肢健身外骨骼的材料選擇、髖關節(jié)設計、膝關節(jié)設計、踝關節(jié)設計、大腿和小腿長度調(diào)整機構設計以及彈簧的選擇以及其安裝等內(nèi)容。 在模型建立完成之后，通過添加相應約束，對模型進行強度校核，校核其強度以及應力變形是否在允許范圍之內(nèi)，是否符合要求。 需要解決的關鍵問題： 髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)設計；大腿、小腿長度調(diào)整機構；彈簧選擇；有限元分析。 擬采取的研究方法、技術路線、實施方案及可行性分析： 1.髖關節(jié)、膝關節(jié)、踝關節(jié)參考人體關節(jié)運動機能進行設計，在設計時髖關節(jié)有兩個自由度，膝關節(jié)、踝關節(jié)各采用一個自由度； 2.為適應身高不同人穿戴，大腿、小腿應具有長度調(diào)整機構，這里可采用圓管加圓柱桿的方法來解決； 3.用Proe三維軟件進行裝配體建模，用Autocad二維軟件繪制重要零件的二維圖 4.對推進系統(tǒng)進行有限元分析，校核其強度和形變。由于人體穿戴其進行健身，所以必須保證設備的強度滿足要求，防止對人體造成危害。本文采用Proe自帶有限元分析組件對模型重要部件進行強度校核。 1.方案： 髖關節(jié)采用一個自由度，只能前后擺動即只有伸前屈后自由度。其結構形式可采用如圖所示。 膝關節(jié)同樣只采用一個自由度，同髖關節(jié)類似，能夠屈伸。其結構形式采用如圖所示。 踝關節(jié)這里采用關節(jié)軸承進行連接，可以實現(xiàn)伸前屈后以及旋內(nèi)旋外，使人體穿戴更加舒適。 大腿、小腿調(diào)整機構可采用圓管套圓柱桿的方式，如圖所示。 2.存在問題及解決措施： 未能確定使用哪個軟件進行建模 解決措施：在老師的指導糾正下進行了建模 3.后期安排工作： 第11-13周：確定數(shù)據(jù)，根據(jù)機械運動簡圖計算數(shù)據(jù) 第14-15周：根據(jù)所有數(shù)據(jù)和模型進行建模以及運動仿真 第16周：進行畢業(yè)設計總結，編寫畢業(yè)設計論文，并作好答辯的準備。 指導教師簽字： 年 月 日