Ортопедичні екзо скелети є пристрої, призначені для допомоги або підвищення руху людини. Точний розрахунок механічних навантажень є важливим для проектування безпечних і ефективних екзоскелеонів. Ця стаття досліджує загальні методи, які використовуються для визначення цих навантажень і їх практичних додатків.

Методи розрахунку механічних навантажень

Кілька методів використовуються для оцінки механічних навантажень у екзоскелетонах. До цих методів відносяться обчислювальні моделі, експериментальні випробування, вимірювальні прилади та вимірювання сенсорних даних. Кожен підхід пропонує різні переваги та обмеження в залежності від застосування.

Комп'ютерна модель

Удосконалено моделі, що імітують рух людини і екзоскелетонні взаємодії. Аналіз фініту (FEA) і опорно-рухового апарату є загальними методиками. Ці моделі допомагають прогнозувати стрес, процідити і розподіл навантаження в пристрої і тіла користувача.

Експериментальне тестування

Експериментальне тестування передбачає фізичні вимірювання за допомогою навантажувальних клітин, силових пластин, систем захоплення руху. Ці тести забезпечують реальні дані світу на силах, що вичерпаються під час різних заходів, що допомагають в підході обчислювальних моделей.

Датчик-розміри

Сучасні екзоклетони часто включають датчики, такі як датчики напруги, акселерометри та гіроскопи. Ці датчики постійно контролюють сили і рухи, що дозволяють оцінити час і налаштування навантаження в режимі реального часу.

Застосування механічних навантажень

Розуміння механічних навантажень є важливим для оптимізації дизайну екзоскелетона, забезпечення безпеки користувачів та підвищення продуктивності. Прискорити розрахунки навантаження допомагають у налаштуванні пристроїв для окремих користувачів та конкретних заходів.

  • Оптимізація дизайну
  • Профілактика травматизму
  • Персоналізована допомога
  • Оцінка продуктивності