基于机器人技术的飞行员服装功耗测试系统

隋修武，吕焕然，李 瑶，万凯新

(1.天津工业大学，天津 300387；2.天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室，天津 300387)

基于机器人技术的飞行员服装功耗测试系统

隋修武1，2，吕焕然1,2，李 瑶1，2，万凯新1，2

(1.天津工业大学，天津 300387；2.天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室，天津 300387)

文章为了分析及表征服装耗能，为飞行员装备优化设计、提供重要的科学依据，在分析人体正常步态的基础上，研制了服装功耗测试系统。系统由三部分组成，运动机构利用偏心轮摆杆机构实现人体运动时上下肢状态的模拟，头部前后摆动通过直流调速电机带动系统运动机构实现三个自由度特定运动，测试模块用PCI2300数据采集卡采集电枢电流和电压，利用空载和负载状态下累计功差值表示服装耗能。实验结果证明该系统能有效测量服装耗能。

机器人；服装耗能；步态；测试系统

1 前言

飞行员是装备系统的载体，在执行任务的过程中将时刻对其装备系统做大量无用功，主要体现在克服系统的重力做功、克服系统的内部摩擦做功、克服意外冲击震动做功、克服系统力学形变(例如服装材料的拉伸、弯曲、扭转等)做功等。飞行员贴身穿戴的个体防护装备系统包括服装、头盔等，是确保飞行员能够顺利完成任务和保证人身安全的重要保障。如何对飞行员装备系统进行综合评价，从而能够客观全面地反映减重情况、舒适性、体能消耗情况等就成了一个亟待解决的重要科学问题。……