混合驱动型人体足踝仿生试验装置的设计及关键技术研究

项目名称： 混合驱动型人体足踝仿生试验装置的设计及关键技术研究

项目编号： No.51375304

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 王冬梅

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 研究基于电机、液压混合驱动控制的多功能人体足踝仿生试验装置的设计和关键技术。通过机构叠加组合创新设计实现胫骨的六个自由度运动；采用电机和液压系统分别实现快速、精确运动和可靠、稳定、快速载荷施加；通过控制策略优化实现运动和加载协调控制，实现人体足踝多种运动功能的仿生模拟和力学行为参数测量。基于活体运动学和动力学测量与分析结果开发足踝运动学和动力学参数数据库软件模块，并开发足踝运动学和动力学专业仿真分析模块，使该装置同时具备足踝运动模拟控制与力学测量、数据库支撑和测量数据的专业分析功能。通过尸体足踝运动模拟试验考量其工作性能指标并进行软、硬件的优化和提高，使其成为国际领先的足踝运动力学研究工具。从而把一直以来蒙着神秘面纱的足踝运动系统内部作用的生物力学机理在该装置上动态展现出来，为足踝运动系统疾病机理探讨、手术方案的科学论证、运动损伤与防护研究、仿生足踝系统研制等提供动力学实验和理论研究平台。

中文关键词： 足踝复合体；混合驱动；仿生试验；机构叠加；生物力学

英文摘要： In this project, the design and critical technique of a multifunctional device for bionic simulation of human foot-ankle complex will be developed and investigated using combination drive and control techniques of servo motor and hydraulic system. A novel

英文关键词： Foot-ankle complex；Combination；Bionic trial；Mechanism stack；Biomechanics