通过室内沙疗实验结合有限元法,分析沙疗过程人体下肢温度场对应力场的影响规律,为沙疗治疗骨性关节炎的临床疗效提供理论支持。根据埋沙厚度(压力)、沙疗时人体下肢表面温度的不同,将受试者分为10cm45℃、10cm50℃、20cm45℃、20cm50℃四组,分别采集人体下肢埋沙300s、600s、900s、1200s时所受压力和沙体表面温度。应用Mimics、Geomagic、UG、ANSYS Workbench等软件分别模拟人体下肢在四种工况下总变形和等效应力,并比较埋沙厚度相同条件下,温度增大5℃时,其总变形和等效应力的相对改变量。结果显示,在沙疗300s、600s、900s、1200s时,10cm50℃组与10cm45℃组比较,人体下肢总变形和等效应力分别增大8.36%、5.43%、4.85%、3.27%和34.84%、33.78%、29.93%、24.25%;20cm50℃组与20cm45℃组比较,人体下肢总变形和等效应力分别增大6.97%、3.40%、2.22%、1.37%和21.28%、20.65%、17.27%、14.10%。结果表...

以人类的构造为原型,基于仿生学的角度,设计了一种下肢单腿7自由度的仿人机器人。通过三维光学动作捕捉系统采集人体正常行走时的运动位置坐标,分析数据,获取人体步态行走时的关节角度及下肢各关节力矩变化规律;建立了下肢7自由度运动学模型并进行逆运动学分析,求解出下肢各关节角度的变化情况,并根据步态规划求解出仿人机器人步行运动过程中下肢各关节转动角度;在UG环境中建立下肢7自由度的仿人机器人三维模型,并利用多体动力学软件Adams进行动力学仿真,结合步态运动规划求解出的角度变化情况对仿真参数进行设置,通过虚拟样机完成仿人机器人的步态行走,并将仿真数据和动作捕捉实验获取的数据结果进行对比。研究结果显示,仿人机器人能够实现稳定的步态行走,确认了整体建模思路、运动学分析以及动力学仿真的准确性。以实验结果...