關節
關注創建者：海克斯康設計與仿真 創建時間：2021-03-01
關節的視頻教程
ABAQUS關節軸承軸向靜載仿真分析
本次課程為關節軸承的軸向靜載仿真分析，軸承選型設計的時候都會做相應的強度校核，需要通過仿真來校核軸承內外圈的結構強度。 課程的模型包括關節軸承的內外圈以及相應的工裝，材料及邊界條件在附件中給出。 本案例從三維模型的創建到最后的結果分析全部步驟（附屬性、裝配、接觸、加載---）都包含，應該說很詳細，適合于研究軸承仿真的人員進行參考。
￥25 1小時8分鐘 45播放
查看
ABAQUS關節軸承徑向靜載仿真分析
本次課程為關節軸承的徑向靜載仿真分析，軸承選型設計的時候都會做相應的強度校核，需要通過仿真來校核軸承內外圈的結構強度。 課程的模型包括關節軸承的內外圈以及相應的工裝，材料及邊界條件在附件中給出。 本案例從三維模型的創建到最后的結果分析全部步驟（附屬性、裝配、接觸、加載---）都包含，應該說很詳細，適合于研究軸承仿真的人員進行參考。
￥25 1小時16分鐘 172播放
查看
Altair Inspire Motion簡易多體動力學課程
運動分析將向您顯示機制在應用力，關節和接觸時的行為方式。在Inspire中，我們可以使用各種類型的關節和觸點將機構的組件鏈接在一起，以模擬組件中的真實連接。對于每個連接點，運動被定義在適當的自由度（運動可以發生的方向）中。可以通過使用重力，馬達，致動器或彈簧將某種類型的力施加到機構，以復制在實際組件中施加的力。通過設置模型并運行分析，您可以查看機制上的圖。
￥50 27分鐘 339播放
查看
關節的實例教程
四、分析結果
關節面接觸應力分析 沿肱骨縱軸軸向加壓，加載應力的大小設定為100 N，對加載后的模型進行應力分析，得到各模型的應力分布情況。
關節面接觸位移變化 在肘關節模型、帶穩定器的肘關節模型，內側副韌帶模型上分別施加100 N的應力，得到有限元模型關節面的位移變化云圖。
全膝關節置換術后通過對股四頭肌肌力 進行計算分析來改善患者的膝關節屈曲度
行業：醫療/生物力學
挑戰：如何使用計算分析來量化評估 膝關節屈曲/伸展過程中髕骨扣 狀物厚度對股四頭肌肌力變化所造成的影響。
Altair 解決方案：利用AltairHyperMesh構建出極為精細的膝關節3D模型后進行 有限元分析。
優點：能夠構建代表人體真實膝關節 結構的基本3D模型。
背景介紹
膝前疼痛是全膝關節置換術(TKA)的主要術后并發癥。患者膝關節無法自由伸 展/屈曲，對其行走、抬腿或從座位站起等日常活動造成顯著影響。這種膝關節活動嚴重受限的情況是需要進TKA翻修術最常見的適應癥之一。導致這一狀況的原因是手術過程中膝關節髕骨組件尺寸欠佳——這一“紐扣狀”組件的作用是改善股四頭肌伸展力的機械性能。克萊姆森大學生物工程系生物力學研究組通過應用基于HyperWorks的有限元分析，評估了髕骨扣狀物厚度對股四頭肌肌力變化程度造成的影響。
50多年來，克萊姆森大學生物工程系始終注重對學生、教師和研究人員進行 培養，為他們在理論知識、專業技能和個人發展上提供了諸多寶貴機遇。所有教師均擁有豐富的本科生和研究生科研指導經驗，在他們的帶領下，生物工程系的學生能夠有效利用工程原理來了解和治療疾病。此外，該系還與多名醫師和企業家展開合作，確保其研究課題始終著眼于高優先級的醫療挑戰。在系主任MartineLaBerge 博士的領導下，克萊姆森大學和南卡羅來納醫科大學還在南卡羅來納州的查爾斯頓共同啟動了生物工程項目，這使雙方的合作關系進一步加強。
展開 其中膝關節是球員最容易受傷的部位。研究膝關節的生物力學行為，獲得膝關節骨組織和軟骨組織在生理載荷作用下的應力分布對于認識膝關節損傷機理和保護膝關節具有重要意義。通過建立膝關節三維有限元模型并進行計算分析，可以很好的實現對膝關節的研究。
首先，我們需要建立有限元模型，將三維實體模型導入到有限元分析軟件Abaqus中，設置單元類型和材料屬性，劃分網格，最終得到膝關節三維有限元模型。計算模型中包括骨質結構17864個單元、軟骨88691個單元、半月板4485個單元及韌帶34033個單元，得到包括股骨、脛骨、腓骨、髕骨、軟骨、半月板以及關節韌帶的全膝關節有限元模型。
表1：膝關節有限元模型中各組成部分單元類型及材料參數
有限元模型與邊界條件
全膝關節模型中股骨與股骨軟骨、脛骨與脛骨軟骨定義為綁定接觸。股骨軟骨分別于脛骨軟骨和半月板相接觸，并且將半月板前腳和后腳固定于脛骨平臺。根據膝關節解剖結構，將韌帶與相應的韌帶附著點進行綁定約束，韌帶包括前（后）交叉韌帶、髕韌帶、內側副韌帶、外側副韌帶。腳踝處采取固定約束，其他位置均不采取任何約束限制，完全依靠韌帶約束膝關節運動，在股骨頭處施加集中力載荷，載荷方向沿力線方向，人體單腳站立時，股骨頂端收到上半身對其的壓力為體重的62%，考慮單腳站立和雙腳站立兩種載荷工況，單腳站立時，集中力大小為403N，雙腳站立時，集中力大小為202N。
展開 宇樹A1機器人關節電機簡介
（本圖來源于宇樹官網）
宇樹A1機器人關節電機是一款高性能電機，專為智能機器人設計，主要用于關節和機械臂。它配備高精度編碼器，支持精確角度控制和流暢運動，具備高扭矩輸出，適應復雜操作。
接下來，我們根據宇樹A1官網（https://www.unitree.com/cn/a1motor）提供的電機設計方案，采用“一鍵多場耦合分析”軟件仿真這款電機的各種性能。
b. 宇樹A1機器人關節電機設計方案
通過截取宇樹A1官網的磁密云圖并導入CAD，簡單量測可得到初步實施方案。
展開 孟德松 劉乾
摘要：本文根據《ISO 7206-4/6 人工髖關節疲勞性能》要求，通過 Inspire 易用化有限元分析軟件對人工髖關節股骨柄進行有限元計算，在計算結果解析時，以位移及 VonMises 應力結果作為評判股骨柄剛度及強度性能的依據。本研究體現了 Inspire 軟件在該類仿真中設置便捷性、功能易用性、結果可靠性的特點。
0. 引言
人工髖關節股骨柄是髖關節置換術中核心組件，其性能直接影響假體在體內的功能及使用壽命。為了保證股骨柄在植入患者體內后的安全有效，需要對人工股骨柄柄身進行嚴格的耐久性試驗。為適應不同體型患者的需求，同一系列人工股骨柄通常具有多種不同型號，如若對所有產品進行逐一耐久性試驗，需要占用巨大的設備資源及資金投入。為了滿足人工股骨柄使用安全性驗證要求同時最大化節省試驗成本，將有限元方法最大風險規格的篩查和實際物理測試相結合是目前的最佳手段。
本研究按照《ISO 7206-4/6》人工髖關節植入體的耐久性和疲勞試驗方法，利用有限元分析軟件進行逐一評價，找出同一系列不同型號中力學性能最差產品（worse case），而后將 worse case 用于實際耐久性試驗。
由于人工髖關節股骨柄幾何特征復雜，如若使用傳統有限元軟件仿真，經常出現因網格質量問題導致計算失敗的問題，加之該類產品型號眾多求解設置復雜，從而提高了工作難度。因此使用一款自動化程度高、可靠性強的有限元軟件是極其重要的。
Inspire 是 Altair 開發的一款易用化有限元仿真工具[1]。
展開 
關節的相關專題、標簽、搜索
關節的最新內容
在這一發展進程中，以關節模組為核心的硬件載體，已不再是單純的機械執行機構，而是決定具身智能技術上限的核心物理基石。</p><p>關節模組的扭矩密度、響應帶寬、功率損耗等性能瓶頸，直接制約著機器人完成復雜敏捷動作的實現能力。在這一萬億級的產業賽道中，動力系統具備極高的價值權重：全旋轉關節方案下，關節模組成本占整機的35%左右；而在直線與旋轉關節組合方案中，該占比更是高達45%。
· 行業垂直化深耕：針對新能源汽車（電池包振動、電驅動 NVH）、風電（葉片顫振、傳動鏈疲勞）、人形機器人（關節動力學、柔順控制）等細分領域，開發專屬模塊，提升仿真精度與效率。
· 云端化與輕量化：推出云端 Adams，支持遠程協同建模與仿真，適配中小企業輕量化需求，降低軟件使用成本。
微徑探測技術
針對航空航天發動機油道、精密渦輪葉片間隙等“禁區”，超細徑內窺鏡技術已臻化境，以IPLEX TX II為例，柔性插入管直徑壓縮至2.2毫米，剛性管更是達到1.8毫米，為了在微米級截面上實現高畫質與高耐用性，工程師采用了仿生關節結構替代傳統鉚釘，并輔以金屬編織層抗壓，這種“光學手術刀”般的設備，能夠在不損傷被檢物的前提下，詳細工業設備的“毛細血管”進行探查。
使用固定關節將剛性框架固定在地面上，并使用平移關節僅允許圓柱體垂直運動（圖2）。對于小圓柱體，定義網格尺寸為 0.25 毫米。將 1000 千克的點質量分配到大圓柱體的頂部表面上。
（圖2：關節示意圖）
4. 定義分析設置和邊界條件。開啟大變形并定義一些子步。在垂直方向上定義地球重力，并將小圓柱體向下移動 3 毫米。
三、資源聚合賦能，完善產業生態布局
展會實現全產業鏈覆蓋，從核心零部件（傳感器、關節模組、仿生手等）到整機集成，從技術研發到場景應用，可一站式對接上下游企業，破解供應鏈分散、接口不統一的行業痛點，快速補齊自身產業短板，構建穩定的供應鏈體系。
2.1人形/機械臂等本體構型快速迭代
修改關節自由度、傳感器布局后即時驗證效果，減少物理樣機改版次數。
2.2復雜任務策略部署
在虛擬家庭、倉庫等非結構化場景中直觀評估作業效能，跨環境切換測試算法魯棒性。
圖1 GoPro相機的幾何結構
4、搭建模型，為幾何體賦予材料屬性，定義綁定接觸與關節。如圖 2 所示，創建兩個旋轉關節；設置扭轉剛度為 2000 N?mm/rad，并將其賦予兩處關節。采用 5mm 全局網格尺寸及線性單元完成模型網格劃分。
圖 2 模型所定義旋轉關節示意圖
5、定義分析設置并施加邊界條件。
時間：5月26日，14:30-15:15
合作伙伴：深圳市摩爾芯創科技有限公司
地點： 線上
費用： 免費
點擊了解詳情
5月27日 | 機器人關節電機設計與優化
簡介：AI 人形機器人已成為當前人工智能應用的關鍵市場，而關節模塊正是實現平順、仿生運動的核心技術。
工程師采用了仿生關節結構替代傳統鉚釘，并輔以金屬編織層增強抗壓耐磨性。這種設備如同“光學手術刀”，能在不損傷被檢物的前提下，深入工業設備的“毛細血管”進行探查。
2. 長距離與氣動導向技術
在熱交換器、鍋爐管或冷凝器等長距離檢測場景中，傳統機械鋼絲繩導向容易產生遲滯。為此，長距離視頻內窺鏡（如IPLEX GAir）引入了氣動彎曲技術，利用微型空氣壓縮單元驅動探頭。
數字游戲展區
視覺傳感器、3D相機、激光雷達、多目視覺、傳感器與執行器、減速器、控制器、通信模塊、機器人關節模組、末端執行器、編碼器、電池與電源、能源管理、機械結構件材料、機身、連接件、操作系統與開發平臺等。
