一名装配线工人在进行扭转动作时,其辅助外骨骼发生卡滞,导致肩部严重受伤。传统调查无法解释这一机械故障。工程团队借助三维生物力学重建技术,将外骨骼加速度计数据与工位激光扫描相结合,重现了事故过程,并定位了精确的夹点位置。
基于OpenSim与Ansys的集成仿真流程 🛠️
流程始于提取外骨骼加速度计的记录数据,这些数据捕捉了角加速度序列。这些数据被导入OpenSim,用于建模工人的骨骼结构及外骨骼施加的力。同时,利用深度相机对工作环境进行三维扫描。环境模型被集成到Ansys中,以模拟外骨骼织物支撑(在CLO 3D中建模)与一个位置不当的安全杆之间的机械交互。仿真揭示,外骨骼肘部铰链的错位导致其与产线结构形成夹点,恰在负载最大时锁死了手臂运动。
工位与设备重新设计的启示 📐
分析表明,故障并非传感器问题,而是外骨骼刚性支撑设计与工业设备几何结构交互所致。在3ds Max中进行的重建使得能够可视化发生卡滞的42度临界角。最终,外骨骼肩部支撑被重新设计,加入了柔性机械限位器,安全杆也向后移动了15厘米。生物力学仿真因此成为在工厂实施前验证辅助系统安全性的不可或缺的工具。
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