携行式上肢抗振外骨骼减振器参数设计

摘要

针对手持振动工具对人体的负面影响和现有减振措施不足,提出一种轻量化、高舒适性的携行式上肢抗振外骨骼作为新型个体防护装备,并对外骨骼核心部件减振器进行参数设计,提高了减振性能。利用直角坐标法求解机构的运动方程,根据拉格朗日原理建立人机耦合系统运动微分方程,分析得到影响抗振外骨骼减振性能的关键参数。基于人机耦合力学模型和外骨骼初始样机参数,使用Minitab以标准正交表L_(27)(3^(13))设计考虑交互作用的5因素3水平正交仿真试验。ADAMS仿真试验结果表明:各因素及其部分交互项对合力F的影响显著性排序为l_(2)/l_(1)>l_(2)/l_(1)×c_(1)>l_(2)/l_(1)×c_(2)>c_(2)>c_(1)>c_(1)×c_(2)>k_(2)>k_(1);减振器安装位置l_(2)/l_(1)是影响减振性能的主要因素;结合交互作用分析二元图,试验范围内因素最佳水平组合为l_(2)/l_(1)(1)k_(1)(1)c_(1)(3)k_(2)(1)c_(2)(3)。最佳水平组合下外骨骼达到较好的减振效果。