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摘要明确本课题的研究任务，要求完成一种能够主要用于野外作业时的工具物品携行、单兵装备携带等用途的可携行较大重量物品野外行走的电动助力携行具的设计工作。参考目前国内外在携行具方面的发展现状并针对高原的地理环境和战士的负重情况，设计电动助力携行具，说明战士高原行军时适合使用的携行机构的结构及功能。利用 SolidWorks软件完成零件模型的绘制和装配，并利用 ANSYS 软件对联结轴进行有限元分析，对联结轴设定约束，施加载荷分析其本身的应力及形变状态。最终又发现指出本设计中的亮点以及有待改进之处。30475
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毕业论文关键词 下肢 助力 携行具
Title Electric power Boosted with Carrying Equipment
Abstract Clearing the research task of this subject,complet a design work,a can is mainlyused for field operation of tools and materials requirements for carrying,carrying inpidual soldier’s equipment and other applications can carry theweight of the larger items walking field for electric power boosted with carryingequipment.Refer to the current situation of carrying equipmentand thedevelopment of the domestic and foreign and the geographical environment of theplateau and soldiers’load bearing situation,design lower limbs boosted withcarrying equipment,descriping the structure and function of the carryingmechanism used for the soldiers marching on the plateau .Using SolidWorkssoftware to complete the drawing and assembly of parts model,and the finiteelement analysis of shaft is carried out by using ANSYS software, settingconstraints on shaft,it’s stress and deformation Impose load on it isanalysed.Finally, it points out the bright spot and the room for improvementof this design.Keywords Lower limbs Boost Carrying equipment
目 次
1 引言.. 1
1.1 本课题研究背景. 1
1.2 本课题研究目的及意义. 1
1.3 国内外研究现状. 2
1.4 本课题主要研究内容.. 6
2 人体行走负重生物力学 8
2.1 人体生物力学.. 8
2.2 人体建模. 8
3 设计理念及方案. 10
4 携行具结构及其功能.. 12
4.1 携行具组成. 12
4.2 携行具功能. 13
4.3 携行具使用环境.. 13
5 携行具部件设计. 14
5.1 上肢背带部. 14
5.2 腰间支撑部. 16
5.3 下肢传递部. 19
5.4 支杆前进部. 22
6 携行具关键部件刚、强度分析. 30
结论. 32
7.1 本课题主要工作小结 32
7.2 展望. 32
致谢. 33
参考文献.. 34
1 引言一直以来，战士在行军过程中的负重都是一个问题。战士行军时，既要背带武器装备，双手又要拿枪，就会使得战士的上肢负载很大，尤其是在现代高原战场上时战士经常需要爬坡，这样就既不利于行军，又不利于战士的行动。因此，考虑到这种情况后，就想为战士减轻负重，解放肩膀及双手。在参考目前国内外在携行具这方面的科技设计及发展，又结合日常生活中的各种携行工具特点，同时又要考虑人机工程学的要求及战士的受力情况后，据此设计出本课题中的这款携行具，希望能够帮助战士在行军时减轻重量。当然这款携行具的设计并不仅仅限于军队的使用，在日常生活中，也可以帮助人们提带物品，使生活变得更加方便。1.1 本课题研究背景近年来，世界上各国军队逐步地意识到了单兵携行具[1]在现代战场中起到的重要作用，并且都纷纷将其作为单兵装备中的一项研究重点来研究发展。由于单兵携行具和士兵的武器装备是需要协调发展的。在现代高科技下的局部战争中[2]，由于武器装备的不断更新换代以及作战模式的改变，单兵需要携带的武器装备也已经随之发生了很大的变化，这就对单兵携行具的结构以及各项能力提出了更高的要求。众所周知，我国高原地区空气稀薄、砂石较多、环境残酷，人们经常会有各种高原反应出现。而且地面陡峭不平，常常有各种砂石路面及陡坡出现，人们在普通行走时已是不易，更何况还是要求一定速度的负重前行，即使是健壮的战士也难以长时间的承受。我们可以注意到，通常战士行军时都是采用肩部扛载装备，同时双手又要牢牢握紧枪支，我们都明白这种负载方式会对战士的行动有一定的影响，而且对战士自身的身体也有很大的压迫性，因此，从很多角度来说都是很不利的。除此之外，在日常生活中，我们也可以观察到，平常人们在上下楼梯或者是提拉货物时，是非常吃力的，更不用说是一些身体有缺陷的人或者是年龄较高的人，日常生活就需要人照顾，如果能够自理已是不易，更不用让他们负载前进，这对他们而言是更加的困难的。1.2 本课题研究目的及意义在上述两种调查背景下，本课题应运而生，主要为解放战士上肢而研究设计，同时也使生活更加的便捷。战场上希望能够帮助战士在高原行军时减轻负载，同时还可以加快行军速度，可谓是一举两得。生活中也希望不仅能够减轻人们的负担，还可以帮助到残障人员，因此，本课题中的设计还加入了可以帮助残障人员复健的外骨骼结构，使得它的功能更加的强大，结构也较为完善。1.3 国内外研究现状1.3.1 国外研究现状在一些国家尤其是欧美大陆，研制和使用单兵野战携行装备时间都比较早，在第二次世界大战之前，美军就已经拥有了制式携行具。而且随着科学技术的快速进步和武器装备的不断发展， 一些国家已经先后对单兵携行具进行了多次的改进。 如 BLEEX、 M—1945 式、 XM80式单兵携行具、单兵综合战斗系统、新世纪单兵携行系统等[3]。
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