Development of a Constant Force Suspended Backpack for Variable Load and Variable Speed Locomotion

背包 滑轮 刚度 悬挂(拓扑) 机制(生物学) 控制理论(社会学) 常量(计算机编程) 加速度 模拟 机械 计算机科学 工程类 结构工程 物理 数学 经典力学 控制(管理) 量子力学 人工智能 同伦 纯数学 程序设计语言
作者
Haotian Ju,Liang Gao,Hongwu Li,Dongbao Sui,Qinghua Zhang,Yanhe Zhu,Jie Zhao
出处
期刊:Journal of Mechanisms and Robotics [ASM International]
卷期号:15 (5) 被引量:3
标识
DOI:10.1115/1.4055935
摘要

Abstract Studies have shown that the suspended backpack, a wearable device allowing the backpack moving relative to user’s back, can effectively reduce the accelerative vertical force of the backpack to reduce the metabolic cost of users. However, the existing suspended backpack cannot eliminate the accelerative vertical force due to the nonzero suspension stiffness. This paper proposes a constant force suspended backpack adaptable to the varying load to eliminate the accelerative vertical force on the load. To this end, a spring constant force balancing mechanism is designed to achieve near-zero-stiffness suspension. Moreover, a multi-pulley compensation mechanism is proposed for compensating the balance error caused by the pulley diameter to achieve constant force theoretically, and an adjustable mechanism is added to the suspended backpack to nearly achieve constant force balance under different loads. We conducted experiments to validate the efficiency of the constant force suspended backpack. The results demonstrate that the suspended backpack can effectively reduce the maximum net metabolic power of the human by 13.1%, the displacement of the load is reduced by 87.5%, and the peak average acceleration vertical force reduction rate is 88.5%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王小圈完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
123的应助被崔雪峰采纳,获得30
刚刚
刚刚
黄婷萱发布了新的文献求助10
1秒前
英俊的铭的应助被喜悦饼干采纳,获得10
1秒前
一粟发布了新的文献求助10
1秒前
树和茶关注了科研通微信公众号
1秒前
顾矜的应助被睡醒的庄周采纳,获得10
1秒前
1秒前
Jasper的应助被小石头采纳,获得10
2秒前
hoshiii发布了新的文献求助10
2秒前
WendyWen发布了新的文献求助10
2秒前
liujianxin发布了新的文献求助30
2秒前
H奥利奥发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
初雪发布了新的文献求助10
3秒前
加油完成签到,获得积分10
3秒前
TheMan发布了新的文献求助10
3秒前
FashionBoy的应助被俭朴远望采纳,获得10
3秒前
3秒前
xiaoqiao发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
淡定新竹完成签到,获得积分10
4秒前
尉迟仰发布了新的文献求助10
4秒前
Xiaolei发布了新的文献求助10
4秒前
武睿婧完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
亓昶发布了新的文献求助10
4秒前
马泽轩完成签到,获得积分10
4秒前
小阿姨完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
毛毛虫完成签到,获得积分10
5秒前
温柔似水发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zhangxasq发布了新的文献求助10
5秒前
flyingdragon完成签到,获得积分10
5秒前
zxcv发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Elektrische Feldverteilung in gasisolierten Anlagen unter Gleichspannungsbelastung 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8058101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9483351
关于积分的说明 21319893
捐赠科研通 7625986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3395064
关于科研通互助平台的介绍 2526007
邀请新用户注册赠送积分活动 2433430