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關鍵詞：艙外航天服 上肢外骨骼 力控 仿真 

摘要：目的為消除艙外航天服關節阻尼力矩對航天員艙外作業的影響,設計一種艙外航天服主動助力上肢外骨骼方案。方法上肢外骨骼關節采用串聯彈性體(rotary series elastic actuator,RSEA);分別建立人體和航天服間接觸力、艙外航天服關節阻尼、上肢外骨骼動力學模型;按照人在回路控制系統原理,提出關節力控制策略和外骨骼力控方法,并進行仿真實驗。結果仿真表明:助力外骨骼可將航天服肩關節阻尼力矩從39.5Nm減小到0.45Nm,可將肘關節阻尼力矩從9.8Nm減小到0.1Nm。結論該艙外航天服上肢主動助力外骨骼能夠顯著減少人體受到的阻尼力矩,有利于降低航天員體力消耗,延長艙外作業時間。

航天醫學與醫學工程雜志要求:

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