陈力宁 孙雨桐 王飞涵 陈世豪 齐迎春

摘要：首先对助行机构的研究现状、研究方向、适用人群进行阐述;然后在分析人体行走过程和助行原理的基础上提出一款无动力助行机构，介绍了该无动力助行机构的组成;随后对人体行走时的步态进行捕捉，获取步态数据;最后，使用ADAMS软件进行建模仿真，测试储能机构拉伸弹簧在行走时起到的辅助作用，并对拉伸弹簧进行应力分析。

关键词：无动力助行机构;人体参数捕捉实验;ADAMS建模仿真

0    引言

医学上把辅助人体支撑体重、保持平衡和行走的工具统称为“助行器”。助行器根据助力装置的不同主要分为有动力助行器以及无动力助行器两大类。有动力助行器以电力、液压、气压为动力来源。目前，有动力助行器存在质量重、成本高、使用不方便等问题;此外，能源及续航问题也是影响有动力助行器发展的重要因素[1-4]。而无动力助行器具有无能耗、成本低、使用便捷等优势，可广泛应用于工业制造、医疗康复、辅助行走等多个领域，弥补了助行器长期以来存在的不足，更符合可持续发展的理念。

在适用人群方面，国内对于助行器的研究方向集中在助行机器人、穿戴式助行机器人、穿戴式外骨骼机器人等领域，并且均为主动式助行器，尚未出现适用于中年人（成年人）行走的无动力助行器的研究。基于此，本文提出了一种无动力助行器，其用弹簧存储一部分重力所做的功，从而实现能量转化，减少人体行走时的能量消耗。……