《表3 外骨骼拓扑优化相关参数表》

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《双模式外骨骼结构设计与优化》

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前述的分析设计侧重于模型的结构、尺寸和薄弱部位的确定，并未考虑外骨骼的质量，整个装置的质量有可能没有达到最优分布状态。为了便于使用者长期佩戴，故有必要进一步对装置进行拓扑优化，以降低外骨骼的质量。拓扑优化的主要思想是将寻求结构的最优拓扑问题转化为在给定的设计区域内寻求最优的材料分布问题，最终得到最佳的材料分配方案[10]。以座椅模式为例，将初步设计好的外骨骼模型，按照前述工作模式的步骤定义材料属性，施加均布载荷和约束状态，对整体进行精度为0.01m的网格划分，用Shape Optimization（Beta）工具进行拓扑优化，设定最大目标削减量为25%，得到如图13所示的外骨骼拓扑优化立体图，操作的相关参数如表3所示。