アシスト式エクスカレトンは、人間の動きをサポートし、高めるように設計されています。 剛性やコンプライアンスなどの機械的特性を理解し、パフォーマンスと安全性の最適化に不可欠です。 この記事では、これらのパラメータを補助的な運動選手に計算する方法について説明します。

法令・規範の遵守

剛性は、適用された力の下で変形するexoskeletonの抵抗を指します。 コンプライアンスは、力に応じてデバイスがどれだけ変形するかを示す逆です。 これらの特性の正確な測定は、効果的で快適な両方のエクスカレトンの設計に役立ちます。

変化の計算

固定(k)は、結果の変位(x)によって、適用された力(F)を分割することによって計算されます。式は次のとおりです。

k = F / x]

剛性を判断するために、既知の力をexoskeletonコンポーネントに応用し、センサーやモーションキャプチャシステムを使用して変位を測定します。結果の比率は、N/mなどの単位で剛性値を提供します。

コンプライアンスの計算

コンプライアンス(C)は、剛性の両立です。

C = 1 / k]

あるいは、強制力を適用して、変位を記録することで、直接、コンプライアンスを測定することができます。より高いコンプライアンスは、より柔軟性を示しています。これにより、快適性を向上させることができますが、サポート強度を低下させる可能性があります。

実践的検討

剛性とコンプライアンスを測定する際に、力が安全限界内にあることを確実にし、損傷や怪我を防止します。正確なセンサーと一貫性のある試験条件を使用して、信頼性の高い結果が得られます。これらのパラメータは、適切な性能のために、exoskeletonの設計への調整を通知することができます。