足踝步态模拟机设计与运动特性分析  

A Study on the Mechanical Design and Kinematic Analysis of a Foot & Ankle Gait

作　　者：冯洋[1] 王冬梅[1] 刘安民 王旭[3] 

机构地区：[1]上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240 [2]英国Salford大学康复与体能科学研究中心 [3]复旦大学附属华山医院骨科,上海200040

出　　处：《机械设计与制造》2014年第8期5-7,11,共4页Machinery Design & Manufacture

基　　金：国家自然科学基金项目(81071234)

摘　　要：为了测量活体上无法得到的足踝内部各骨块、关节的运动学和动力学参数,需要驱动尸体足踝系统,使其像活体足踝一样"走动"起来,模拟活体足踝系统的步态运动。设计了一种五自由度的足踝步态模拟试验装置,建立了该模拟机的运动学仿真模型,分析求解了运动学特性;运用Adams虚拟样机技术对其进行运动学仿真,实现足踝步态着地相过程模拟。分析结果表明,试验装置可实现人体足踝系统步态着地相的运动模拟。To obtain the detailed kinematic and dynamic parameters of bone segments and joints of the foot and ankle system, the human cadaveric foot ＆ankle system should be driven to walk like the living one. A 5 DOF gait simulator was developed to use cadaver limbs to mimic normal kinetics and kinematics of the tibia, foot, and ankle during the stance phase of gait from heel-strike to toe-off. Using the control of motor in A dams, the model was driven to simulate a stance phase of the normal gait and analyze the kinematic peqCormanees. The analyzed results showed that the foot and ankle simulator could be used to simulate the stance phase of gait.

关 键 词：人体足踝 运动学仿真 机械设计 步态模拟机 

分 类 号：TH16[机械工程—机械制造及自动化] TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]