气动人工肘关节的结构设计与特性分析

简介

根据人体肘关节的运动特征设计了一种气动人工肘关节,描述了其结构和工作过程;研究了其屈伸过程中的运动特性和驱动特性,建立了相应的动力学方程;通过数值仿真分析了气动人工肘关节的角速度特性和输出扭矩特性。结果显示气动人工肘关节在屈伸过程中受弹性阻力和气体阻力的作用,其角速度和输出扭矩均呈非线性特征,当工作压力等于0.5 MPa时,其最大角速度为28.02 rad/s,平均角速度为17.23 rad/s,最大输出扭矩为37.65 Nm,平均输出扭矩为18.13 Nm。