返回案例库

Simright设计仿生下肢

得益于人工智能的进步,今天的仿生机械装置可以实现人们所需的大部分内容,下肢作为人体结构的重要组成部分,既保障了正常行走,又起到承载体重的作用。因此针对下肢的仿生机械装置设计必须符合稳定性、适应性和灵活性等要求。

以往为了满足不同的假肢与膝关节功能配置,需要提供不同的设计方案来进行力学特性评估。传统是试验方法,不仅周期长,而且费用昂贵。随着有限元方法的普及,假肢的结构设计逐步优化,材料的选择也日趋多样。

假肢在日常使用中的主要作用在于承重,因此可将模型适当简化,仅考虑结构在静力下的强度分析。Simright可以很便捷地实现上述功能,作为在线云端分析软件,只需在simulator中导入模型,如下图所示,再通过简单设置即可提交求解,从而提升设计效率。

将假肢模型导入Simulator后,因脚底与地面直接接触,因此在脚底处施加固定约束;此外,在假肢内底面施加面荷载模拟人体重力。护套部分材料选择聚乙烯塑料,支撑部分选择金属材料,划分网格后提交求解,位移云图和应力云图如下所示。

从位移云图可以看出除底部支撑板外,其他部位的位移较大;从应力云图可以看出,应力较大部位多发生在弯折部分。因此支撑结构材料应具备较好的弹性,且对材料的刚度也有一定的要求,在设计时这两方面都应充分考虑。

点击查看项目