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J-GLOBAL ID：202002218649602160   整理番号：20A2711610

受動エネルギー貯蔵パワー支援外骨格のパラメータ最適化と実験的解析【JST・京大機械翻訳】

Parameter Optimization and Experimental Analysis of Passive Energy Storage Power-Assisted Exoskeleton

著者 (6件)： Han Ming (School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Hebei 300132, China) ,  Shi Baojun (School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Hebei 300132, China) ,  Wang Shijie (School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Hebei 300132, China) ,  Li Tiejun (School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Hebei 300132, China) ,  Feng Jianbin (School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Hebei 300132, China) ,  Ma Tao (School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Hebei 300132, China)
資料名： Mathematical Problems in Engineering (Web)  (Mathematical Problems in Engineering (Web))
巻： 2020  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7803A  ISSN： 1024-123X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 重い物体を運ぶ労働者の間の腰椎疾患の発生に対処するために,受動的エネルギー貯蔵ベースの外骨格装置を,エネルギー貯蔵要素としてばねを使用して,そして,人体が持ち上げ物体のプロセスの間に曲げられるときに起こるエネルギーの変化を利用するために設計した。最初に,外骨格の機構を静的にモデル化した。ばね剛性と支持点の位置を設計変数として用いて,腰椎の実効モーメントを最適化することによってモデルを最適化した。次に,二次計画部分問題を解くためのNewton法に基づく最適化アルゴリズム(Optdes-Sqp)を適用して,圧縮と拡張スプリングの剛性と各スプリングの上部支持点の位置を最適化した。また,MATLABソフトウェアを用いて,シミュレーションモデルの精度を検証した。最後に,最適化の効果を検証し,外骨格を着用する前後の被験者の呼吸速度と心拍数を分析した。実験結果は,本研究で設計した外骨格が被験者を援助し,結果は外骨格の追跡設計と研究の基礎を築くことを示した。Copyright 2020 Ming Han et al. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  二次計画法 ,  シミュレーションモデル ,  最適化手法 ,  剛性 ,  心拍 ,  Newton-Raphson法 ,  労働者 ,  ソフトウェア ,  腰椎 ,  *外骨格 ,  モーメント
準シソーラス用語： *パラメータ最適化 ,  設計変数 ,  MATLAB , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： 生体代行装置  (EL04000N) ,  ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A) ,  筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R)

引用文献 (17件)：

• K. M. Lee, D. Wang, "Design analysis of a passive weight-support lower-extremity-exoskeleton with compliant knee-joint," Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 5572-5577, Seattle, WA, USA, May 2015.
• D. Wang, K. M. Lee, "Sensor-guided gait synchronization for weight-support lower-extremity-exoskeleton," Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), pp. 71-76, Banff, Canada, July 2016.
• B. Li, B. Yuan, S. Tang et al., "Biomechanical design analysis and experiments evaluation of a passive knee-assisting exoskeleton for weight-climbing," Industrial Robot: An International Journal, vol. 45, no. 4, pp. 436-445, 2018.
• F. A. Panizzolo, I. Galiana, A. T. Asbeck et al., "A biologically-inspired multi-joint soft exosuit that can reduce the energy cost of loaded walking," Journal of Neuroengineering & Rehabilitation, vol. 13, no. 1, pp. 1-13, 2016.
• C. Zhang, X. Zang, Z. Leng et al., "Human-machine force interaction design and control for the HIT load-carrying exoskeleton," Advances in Mechanical Engineering, vol. 8, no. 4, pp. 1-14, 2016.

タイトルに関連する用語 (6件)： エネルギー貯蔵 ,  パワー ,  支援 ,  外骨格 ,  パラメータ最適化 ,  実験的解析