Экзоскелет нижней части тела ExoChair (версия 2019)
Общее описание проекта
Постановка задачи аналогична версии экзоскелета 2018 года (экзоскелет ExoChair работает как переносной стул, в котором высота посадки оператора фиксируется силовыми пневматическими цилиндрами).
В этой версии экзоскелет выполнен из алюминия (что облегчает его вес по сравнению с предыдущей версией на 30%).
Для экзоскелета мы выполнили:
- Проверочный расчёт
- Выдача рекомендаций по оптимизации конструкции
Уравновешивание экзоскелета
Нами создана математическая программа, определяющие усилия в основных узлах конструкции. Это позволяет отдельно от конечно-элементного моделирования (см. ниже) аналитически оценить нагрузки на заклёпки, болты и оси изделия.
Конечно-элементная модель
Проверочный расчёт проведён при помощи созданной конечно-элементной модели.
В модели учитываются:
- Сложный контакт в коленном суставе
- Особенности работы заклёпочных соединений
- Передача напряжений через силовой пневматический цилиндр
- Подвижность всех узлов конструкции
Весовая оптимизация
Для увеличения прочности и уменьшения веса конструкции нами выданы рекомендацию по переназначению материалов, изменению геометрии отдельных деталей и т.п.
При выполнении всех или части рекомендаций возможно снижение массы конструкции на 10..15%.
