【摘 要】
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本文设计了一种无源髋关节四自由度助力外骨骼，既帮助搬运人员减少髋关节受力，又增加髋关节外展/内收的活动范围。首先对搬运姿势进行生物力学分析，然后提出外骨骼方案，选择省力材料。再通过ADAMS动力学仿真分析髋关节所受力矩的变化，验证3种材料的省力程度；接着静力学分析3种弹性杆材料的强度；再研究较小工况下装置省力程度；最后运用CATIA人机工学模块分析髋关节二、四自由度搬运姿势时人体的舒适度。仿真结果
【基金项目】
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湖北省自然科学基金项目（2018CFB276）；
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本文设计了一种无源髋关节四自由度助力外骨骼，既帮助搬运人员减少髋关节受力，又增加髋关节外展/内收的活动范围。首先对搬运姿势进行生物力学分析，然后提出外骨骼方案，选择省力材料。再通过ADAMS动力学仿真分析髋关节所受力矩的变化，验证3种材料的省力程度；接着静力学分析3种弹性杆材料的强度；再研究较小工况下装置省力程度；最后运用CATIA人机工学模块分析髋关节二、四自由度搬运姿势时人体的舒适度。仿真结果表明了本文设计的外骨骼装置有突出的省力效果，所选材料的省力范围为搬运5～25 kg重物时省力约63%,同时又有较高的舒适度，为后续外骨骼研究提供有效方案。
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