摘要

被动储能助力外骨骼充分利用人体自身能量,减少人行走时的能耗。针对目前被动储能助力外骨骼多采用定刚度关节,在分析人行走过程中关节能量流动特性及刚度变化特点的基础上,设计了一种被动变刚度储能助力髋关节外骨骼,然后建立了人-外骨骼耦合模型,仿真得到使得人体在平地上步行功耗最小的最优刚度,以及在变刚度条件下人体总功耗、大腿主要肌肉肌力变化。研究结果表明:身高1.8m,体重70kg,步速为1.2m/s的成年男性在平地步行时,新陈代谢最高可减少9%,同样条件下,60kg体重的人代谢最高减少10%。