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西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 本 科畢 業(yè)設(shè)計 （論文 ）任 務(wù)書 題目 基于 人體下肢生物力學(xué)分析與仿真 姓名 專業(yè) 學(xué)號 文）課題的主要任務(wù)： 外骨骼機(jī)器人是一種近十年來飛速發(fā)展的助力機(jī)器人，可以幫助殘疾人恢復(fù)健康，也可以幫助工人、軍人等常人負(fù)更重的載荷作業(yè)，而幾乎感覺不到重量，在工廠、軍隊、救災(zāi)等場合有極大用處，是一種融合仿生學(xué)技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)和材料技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的高科技產(chǎn)品。 目前，人體生物力學(xué)研究成果已有很多，絕大多數(shù)是基于統(tǒng)計學(xué)或者少部分人群的人體活體實驗，但針對外骨骼機(jī)器人 設(shè)計方面的研究還非常缺乏，沒有統(tǒng)一權(quán)威的設(shè)計指標(biāo)和深入分析，而且外骨骼技術(shù)遠(yuǎn)未成熟，目前以研究下肢或部分關(guān)節(jié)的外骨骼居多。 本課題要求學(xué)生在熟悉理論力學(xué)的基礎(chǔ)上，研究人體下肢運(yùn)動關(guān)節(jié)和自由度、外骨骼驅(qū)動的人體生物力學(xué)條件，以及人體負(fù)重時塊骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)的受力、變形、肌腱的彈性能、反抗肌肉的作用等，并利用 件對人體負(fù)重生物力學(xué)進(jìn)行仿真分析。 原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求 ）： 原始數(shù)據(jù)： 1. 人體下肢運(yùn)動步態(tài)分析； 2. 老年人下肢運(yùn)動步態(tài)分析。 技術(shù)要求： 1. 熟 練掌握 件； 2. 建模合理，有效； 3. 分析老年人運(yùn)動步態(tài)與正常人運(yùn)動步態(tài)的主要區(qū)別； 4. 導(dǎo)出仿真數(shù)據(jù)。 工作要求： 1. 查閱相關(guān)資料，分析人體下肢骨骼和肌肉組織，建立骨骼和肌肉的簡化模型； 2. 建立人體下肢運(yùn)動坐標(biāo)系，分析下肢運(yùn)動關(guān)節(jié)和自由度； 3. 并通過查閱相關(guān)資料，對不同人種、性別、年齡、工種等人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，掌握人體下肢活動范圍、自由度范圍和機(jī)構(gòu)尺寸； 4. 熟練運(yùn)用 件建模，并仿真人空載行走及負(fù)重行走，研究其過程中的關(guān)節(jié)自由度、關(guān)節(jié)力矩、肌肉張力、輸出 功率等參量； 5、研究 件仿真數(shù)據(jù)，驗證 件仿真結(jié)果，并與現(xiàn)有下肢外骨骼機(jī)器人數(shù)據(jù)對比，擬合實踐數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)差值。 論文字?jǐn)?shù)，圖紙規(guī)格、數(shù)量，實物樣品，外文翻譯字?jǐn)?shù)等）： 提交 2 萬字論文，折合 2 張 0#圖紙， 2 萬字符的外文翻譯。 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1. 夏田等 J]2014. 2. 洪曉明 D]2009. 3. 紀(jì)仲秋 真和驗證的太極拳訓(xùn)練中下肢生物力學(xué)特征 [J]. 中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志 ,2014. 要求完成日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽名）： 接受任務(wù)日期： 年 月 日 學(xué)生（簽名）： 注： 小四號宋體， 行距。