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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，建立了人–外骨骼耦合模型，仿真得到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：外骨骼的不同刚度会影响穿戴者行走过程中的能耗，在下肢屈曲和伸展过程中分别采用最优刚度，可进一步减少人体能耗。该结果对被动外骨骼设计中的刚度需求具有重要参考意义。
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