下肢外骨骼机器人带动人体下肢来完成行走、站立等动作,此过程的人机交互很密切。在人行走、站立等过程中,随着不稳定因素的产生,会使外骨骼机器人带动人体发生倾倒情况。针对所存在的问题,以ZMP理论为依据,对下肢外骨骼机器人的稳定性进行分析,通过仿真分析最终给出符合下肢外骨骼机器人的稳定性判据。

下肢助力外骨骼机器人可以提供有效负载和支撑,但是目前下肢助力外骨骼机器人的髋关节存在机构单一、自由度少等问题。针对所存在的问题,提出一种可用于下肢助力外骨骼机器人的髋关节并联机构。基于螺旋理论对髋关节并联机构自由度进行分析,运用数值法对髋关节并联机构进行了位置分析,求得了位置逆解和正解。通过ADAMS对髋关节并联机构进行位置仿真,得到的结果符合人正常行走过程中髋关节外展内收-6°~4°以及内旋外旋-2°~3°的变化。用MATLAB对髋关节并联机构位置正解进行算例分析,算例分析结果绕X、Y的角度0°~-13.3069°和0°~5.2375°与仿真结果绕X、Y的角度0°~-13.573°和0°~5.343°基本一致,验证了髋关节并联机构用于下肢助力外骨骼机器人的合理性和可行性。

通过聚丙烯腈纤维混凝土的力学性能试验,研究了不同含量、不同长度的单丝聚丙烯腈纤维对混凝土抗压强度的影响,针对道面混凝土性能要求,应用公路耐磨试验方法,进行了素混凝土和纤维混凝土的对比试验,研究了不同含量、不同长度的纤维的作用机理。结果表明,6mm、12mm的聚丙烯腈纤维能大幅提高混凝土的抗压强度;19mm的聚丙烯腈纤维在一定掺量以上时对混凝土强度存在一定抑制作用。不同长度掺量的聚丙烯腈纤维对耐磨性的影响规律不同且对混凝土的28d和56d耐磨性影响规律差异明显。