舱外航天服-航天员下肢系统动力学建模与分析

• 作者: 徐利梅 李学生 李钰新 林如海 王振伟 王枭 谢晓梅
• 来源期刊: 载人航天
• 学科: 工学
• 关键词: 舱外航天服 人体下肢系统 动力学建模 运动状态 运动分析 动力学分析
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 载人月面着陆上升技术
• 页码范围: 98-106
• 页数: 9页
• 分类号: TH111
• 字数: 5955字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-5825.2019.01.015

摘要

针对未来月球、火星等地外星体表面探测对舱外航天服下肢系统活动性的需求,探讨了充压航天服对航天员下肢运动的影响,进行了航天服下肢系统自由度配置、航天服-航天员下肢系统的建模、运动学和动力学分析.首先,结合人体生理结构特点和工效学要求,配置了具有12个自由度的航天服下肢关节系统.然后采用DH参数法,对单腿6自由度系统进行了正逆运动学分析,并利用拉格朗日方法建立了人服系统的动力学方程.最后,以直立行走和上下楼梯模拟不同路况,定量分析了航天员在未着服、着服未充压和着服充压状态下髋关节、膝关节和踝关节的力矩变化.结果表明,航天服质量、转动惯量和关节阻力矩将增加航天员的活动负荷;不同路况下,下肢各关节的力矩受到不同影响.未来星表探测航天服设计时,合理确定航天服质量、关节结构形式是非常必要的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李学生	电子科技大学航空航天学院	12	52	4.0	7.0
2	徐利梅	电子科技大学航空航天学院	39	267	9.0	15.0
3	谢晓梅	电子科技大学航空航天学院	9	24	2.0	4.0
4	王振伟	电子科技大学航空航天学院	13	322	5.0	13.0
5	林如海	电子科技大学航空航天学院	1	1	1.0	1.0
6	李钰新	电子科技大学航空航天学院	1	1	1.0	1.0
7	王枭	电子科技大学航空航天学院	1	1	1.0	1.0