放大器腿部肌肉

我想告诉你我的想法,我怎么想它付诸实践。该装置是腿部肌肉(脚踝),谁的作品在弹簧储能的原理的一个放大器。在本文中,我试图解释所有的方式,其中发生。我还想说,这是在处理实际施工我第一次的经验,这是我的毕业设计。






创意 H4>当我还是一个学生MSTU。鲍曼,杂技,一般喜欢困难的协调运动(仍然爱)。 2007年左右,我发现互联网的设备,可以帮助一个人跳的高和运行。它的名字 JollyJumper 。事实上,它由一个弹簧刚性地连接到脚踝的人。在这种情况下,(相对于胫骨和跖骨脚)的脚踝被牢固地固定。




这种变型设计可以称为蹦床的模拟。用户无法控制踝关节的跳跃运动,因为它跳体操垫子或翻滚时的轨道发生。




关于尺寸,重量和使用散步和慢跑的,我不会说太多,但他们也没有特别突出的。例如,走路或跑步第一次当你触摸弹簧反目成仇。

我有一个想法:如果有蹦床的模拟,那么有可能是翻滚轨道的模拟?我开始google搜索,发现了跳跃几个设备:

1) TRAMP-IT-跳鞋(在2007年,他们只在国外) :




2)卷五跳到(在2007年他们只在国外):




3)的设备奥斯卡皮斯托留斯



但是,所有这些设备都不允许移动脚踝。

后来,我又花了专利检索。在那里,我发现了很多有趣的事情,但后来更多。我想描述的是怎么回事的过程。

原型开发 H4>这是我科学研究(KNIRS)当然。我提供给他的上司,他批准,为此他非常感谢!由于我的器乐技巧和技术部 - 然后主题必须是相关的。但我扭了开发这种设计的制造技术,因此,预计处理模式。

该装置,我已经开发由脚(红色),鸡蛋的释放(绿色),跖骨(黑色)和春季(蓝色)。腿(蓝色)通过皮带(灰色)装置附连到该设备。脚和小腿之间的锁定需要放置一块毛毡锁定不擦他的腿。



脚能够相对于卵的释放转动。旋转轴线示于图中,它被对准相对于所述小腿(踝)脚的旋转轴线。

在无应力状态下的弹簧处于压缩状态。停止绘制。通过拉动脚“比”弹簧拉伸并创建旨在拉动脚部的力量。

福(黑色)可自由旋转(从你拉过来客场)。因此^可以停滞不前和行走。然而,该装置可以用刚性,非旋转跖骨制成。这样的结构会不太舒服走路和站立时,但它可以通过使用更多的弹簧行程传输更多电力。

该设备不会取代创建肌肉激动剂小腿的力量,也就是增加了它给力的增益它。与此同时敏捷的动作仍然几乎完全。

该方案的工作原理如下:



I - 飞行(秋季)瞬间。男子从高处或从以前的跳跃跳跃。
II-III - 接触的时刻。供电袜子的脚。 C-拉他的位置水平移动。
III-V - 拉伸的弹簧。在此期间,迫使从春天增势小腿肌肉。此外,在这个阶段,下降(折旧)的阻尼力。该弹簧的强度需要一些负载本身。以V最大弹簧拉伸。
V-VIII - 压缩弹簧。小腿肌肉收缩,强度跳。这是由添加的弹簧力的力量。因此,推斥力增大。
VIII-IX - 脚趾定稿。在这一点上,有一个最终dotalkivanie由于拉袜子。此dotalkivanie设置飞行脚的方向(在与他的手的工作,该机构的偏差一起工作和大腿的肌肉)。还制定袜子是正常运行的结果,而在跳推开。

选择主要尺寸 H4>第一步是设计外观。由该运动系统大致说明。趁着MathCad'om用于计算该弹簧的最佳形状和刚度。也就是说,这样的几何形状将得到最大的使用效率。

为了确定当时间是由相对于相对于所述胫骨脚的旋转点等式:
M =ð∙楼,其中d - 肩,女= K∙X - 弹簧力
。 的k - 春天,X - 拉伸弹簧
。 接着,有必要以获得旋转角度ω的力矩M的依赖性。
及肩的旋转角度的依赖性:



从旋转角度的拉伸弹簧的依赖性:



其中H - 在松弛状态,弹簧的长度

的时间的一般方程,这取决于旋转角度:



另外,由于一个时间表根据旋转角度(弧度):



从这个图中,我发现60◦设计转向角的最佳用途100◦。

原型设计采用CATIA V5 R19的帮助。强度特性计算其细节。身体各部位材质 - 钢3.板材从这些项目所做的厚度 - 2毫米。







因为我是一个穷学生,钱我没有多少。几乎所有的操作都​​必须由专业人员进行。和Vasya大叔第一次这样做,我想,你必须描述的项目,这样很明显和刺猬正确的事情。我做了所有的零件图纸,组装零件的所有津贴等。最后,我第一次板材切割工厂,托管的做法。切割板材通过对EDM机床(线)发那科。是啊...我可能甚至不知道如何创建一个生产过程,甚至更贵。在任何情况下,它来到我非常便宜,作为一个熟人。虽然巴宾丝用于新的(!!!)中,由于机器被设计为使得所述排气断线。这样做是为了使线材能不能再次使用,并使其更容易处置,等等等等......当然,这可以被关闭,但随后飞保修的机器上。本机适用于非常精确的操作,站在一个特殊的热稳定室。此外,在工厂,我vytochili回火轴。



在研究所,我被介绍给焊工。灵活的配件生产自己。焊接过程耗时约3天。锪孔和扫描,铆接肩带和钻孔做我自己在我的椅子上。根据一个合适的工具的可用性被选择的轴的直径。这是我第一次发现了合适的工具(电钻,锪扫描),然后创建一个牵引轴(见上图)。春天,我下令对Lianozovo研究所特种钢。我只是惊讶的是,在我的画两个弹簧花了我只有250卢布!我甚至给了支票,实际上确认产品符合和绘图。







测试 H4>

创建设计之后发现几个错误:

- 春天是很困难的(2000 N);
- 该铰链的轴线上(相对踵)比踝关节的由约10-15毫米的轴;
- Futpleyta长度不足以完全停止站了起来。袜子的脚挂futpleyta(约15 MM),这带来了一些不适;
- 橡胶缓冲袜子不符合人体工程学的几何形状。需要做的更加圆润的形状和曲率半径较大;
- 在区域A具有的努力(响应)到胫浓度

在一般情况下,原型已经表明,设计功能。 3公斤体重结构(1英尺)。



会计不足和塑料制成的结构造型 H4>最初模仿人体足部中型和骑自行车的履带板公司。接触靴具有由复合材料制成的一个非常硬鞋底。僵硬的鞋底是一个航空母舰部队的行动从鼻子到春天通过脚踏板。为了更精确的模拟,我决定让你的脚的3D模型。我在两个突出拍到一只脚,并创造了这些预测的基础上,3D模型(顺便说一句,这种方式往往是在中国用于快速创建产品的3D副本和后续生产)。



它制定了很多选择,其中之一是与传统跑鞋的选择。
下一个型号的鞋和脚分别设立了两个主要部分:脚锁闩和鱼子酱。创造了整个结构的纯技术的3D模型,因为没有时间。



结构的材料被分配聚碳酸酯PC LSV-30,因为它满足了强度和成形性的特点和铸造。

进行简单的计算上的结构的强度。我们的目标 - 学习运动“razezzhaniya”futpleyta在铰链位置。计算显示满意的结果。等效应的股票也有。



漂亮的模特(带扣环和内衬)大会再没有时间,所以这里的人的脚我总的看法图纸设计。



因为我是在仪器技术和技术部,对我的学位的主要部分是在我的设计工艺制造。

我认为形式几个变种,并有多种选择:通过喷涂等创建硅胶其结果,集中在经典版本。该模块CATIA造型设计开发模具制作futpleyta。由标准组件公司哈斯科形式(如CATIA是他们的图书馆,它的组件才懒得创造,也没有时间)。当设计的冷却系统必须使用特定的细节(如公司Fodesco),用于冷却/预热液体的流动的所需分布。为了降低生产成本的迹象形成具有手动补丁缺口形成的孔(1000件per month小字运行)。谁知道,可能被添加到抵押贷款轴的设计元素,但是这并没有使文凭。

顺便说一句,我的表单已通过模具设计师,谁说,这是正确创建和技术,也就是说,它已经可以被生产的检查。在制造模具的成本最少7000欧元(2010)。



接下来成立的制造工艺矩阵。也就是说,选择工具,处理模式,设备选型,工具等我不会马上导致经营草图,因为他们不认为这将是有趣的。

总之 H4>这项工作的结果表明,该结构是有效的。当时,这笔钱我小的时候,所以要实现他的想法变成现实不能。

该项目研究了大量的选项,并举行了专利检索,这给了有趣的结果,并把我介绍给了德国博士格尔德Dzhunkuntsom(GERD Jungkunz)。然后,我奇迹般地发现了他的电子邮件在网上和一个小聊天与他有关他的模型上。原来,他创造了几乎相同的设计,甚至一些有经验的(它是只适用于一个车库和工具磨床的水平,他仍然是一个医学博士)。然而,进一步的工作还没有走,他扔的情况。现在,我已经失去了联系,我最近的搜索已经无果而终。任何人都可以帮忙吗?..

下面是我选择的话题有趣的专利:





我目前正研究如何更高效的弹性材料弹簧,并设计更符合人体工程学的机会。

如果有人有兴趣在我的工作,我很愿意合作,如外骨骼和各种人类功率放大器的整个主题是对我有意思。

来源: geektimes.ru/post/242596/

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