人体手臂静止性震颤的负刚度吸振效果研究

作     者：刘海平 刘庆生 韩东航 姜宇 吴鹤鸣 LIU Haiping;LIU Qingsheng;HAN Donghang;JIANG Yu;WU Heming

作者机构：北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院广东佛山528300 北京大学第三医院骨科北京100191 骨与关节精准医学工程研究中心北京100191 脊柱疾病研究北京市重点实验室北京100191 南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)江苏南京210002 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2024年第51卷第2期

页      面：227-235页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

基　　金：北京大学第三医院创新转化基金及海淀转化专项(BYSYZHKC2022101) 佛山市科技创新专项资金项目(BK22BE021) 

主　　题：负刚度动力吸振器 静止性震颤 参数优化 振动控制 

摘      要：提出采用负刚度吸振器控制人体手臂静止性震颤的方法,以便有效减小传递到前臂的动态响应.首先,建立含负刚度吸振器的人体手臂耦合动力学模型;然后,推导得到各关节位置的幅频响应表达式,并采用序列二次规划算法给出负刚度吸振器的最优设计参数.利用最优设计参数分别计算得到正弦激励和随机激励对应耦合系统的动态响应曲线.为了便于对比,给出未安装负刚度吸振器和安装传统线性吸振器时人体手臂各关节的动态响应.计算结果表明,负刚度吸振器对人体手臂静止性震颤引起各关节的动态响应抑制效果显著优于传统线性吸振器.