摘要

外骨骼是指模仿人体运动形式帮助穿戴者分担外界重量、保护身体和增强人体能力的机器,是融合机械、电气、传感器、控制等综合技术于一体的智能设备。可穿戴式外骨骼是能像衣服一样很方便的“穿”在人体身上,增加人体力量和辅助人体运动,不会对人自身的运动造成干涉或者阻碍。可穿戴式助力外骨骼在军事、医疗、救援和日常生活中发挥着重要的作用。针对现有搬运助力外骨骼结构复杂和功能单一的问题,提出并设计了一款结构相对简单,并且适用于大多数劳动者需求的搬运助力外骨骼机器人。首先,从人体仿生学角度出发,利用SolidWorks软件建立了外骨骼整体机械结构的三维模型;然后,利用ANSYS Workbench软件对关键零部件大臂支撑板和小臂支撑板进行了静力学分析;最后,将模型导入到虚拟样机软件ADMAS进行了运动仿真分析。研究结果表明:关键零部件均符合强度要求,且所设计的搬运助力外骨骼机器人的仿真运动与实际相符,验证了结构设计的合理性,并为后续的研究奠定了理论基础。