基于数值实验的舱外航天服肩法兰布局优化研究

• 作者: 管鲲甯 李潭秋 李道奎 李元丰
• 来源期刊: 载人航天
• 关键词: 舱外航天服 肩法兰 设计因素 布局设计 数值实验
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 基础研究|BASIC RESEARCH
• 页码范围: 422-430
• 页数: 9页
• 分类号: V423
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-5825.2021.04.003

摘要

舱外航天服肩法兰对于人体上肢活动能力的限制直接影响着航天服的适体性与工效.为探究肩法兰布局各设计因素与人体上肢活动的相关性,首先分析舱外服肩法兰与人体上肢活动的相互关系,其次在人体上肢可达域运动学模型基础上附加肩法兰约束,建立了肩法兰与人体上肢耦合模型;基于Matlab开展计算机数值实验,以单、双手可达域空间体积作为评价指标,对舱外服肩法兰的4个设计因素(左右肩法兰中心距离l、肩法兰内径d、肩法兰的空间角度α和γ)进行分析.结果表明:肩法兰与人体上肢耦合模型可有效计算肩法兰对人体上肢活动的影响,肩法兰设计因素角度α是影响单手操作空间的主要因素,内径d是影响双手操作空间的主要因素.研究结果可应用于肩法兰布局方案的设计与评价.