可穿戴式脊柱仿生助力产品设计研究

作     者：刘月林 成秦松 王云飞 LIU Yue-lin;CHENG Qin-song;WANG Yun-fei

作者机构：燕山大学艺术与设计学院河北秦皇岛066004 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2021年第364卷第6期

页      面：105-110,114页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 12[管理学] 13[艺术学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：2019年全国大学生创新创业训练计划项目—仿生助力产品设计(201910216054) 燕山大学亿丰科技园创新创业基金资助项目(0130005) 河北省引进留学人员资助项目(C20190370) 

主　　题：穿戴产品 脊柱助力 人机交互 机械结构 

摘      要：以正常人和具有腰背活动功能障碍的人群提供活动助力为设计目标,对可穿戴助力产品进行结构设计,以实现穿戴感小、操作简单、功能稳定、人机协调性好等目标。基于人机工程学和人体步态运动规律提出一种由仿生脊柱引导的穿戴助力产品的结构设计方法和设计依据,依此对可穿戴助力产品进行详细研究和设计,并使用JACK软件对产品进行模拟仿真。设计依据符合实际,可穿戴助力产品实现了腰背活动助力的目的,在这个概念设计的探索中预估可为脊柱的屈曲到伸展活动节省约占三分之一的力,模拟仿真的数据可作为穿戴者调整助力产品尺寸的基础依据。Y型的仿生脊柱模块组合对脊柱的运动具有可靠的控制作用,动力转换符合设计要求,为可穿戴助力产品的进一步设计提供参考。