膝下假肢仿生结构设计

最初在康复辅具工坊打样首版碳纤维接受腔时，边缘切削残留的0.2mm毛刺磨得试戴志愿者残端泛红，那会才意识到之前在曲面建模时只盯着外观流线，完全没考虑穿戴接触面的公差适配。做踝部储能簧片的装配对位时，曾因为连接轴的同轴度偏差0.15度，静态承重测试时簧片出现侧向偏磨，反复调整铰接副的间隙配合参数，才让行走过程中的力传导路径顺着胫骨自然力线走，不会给残肢带来额外的侧向扭力。

接受腔的曲面是反复对着志愿者残肢的三维扫描点云修了十七版的，最开始做的全包裹结构在试穿时发现，残肢在运动中会有轻微的肿胀形变，硬邦邦的全贴合曲面反而会在行走久了之后压迫血液循环，后来特意在髌韧带承重区做了0.8mm的退让曲面，非承重区留了适配形变的冗余量，既保证承重时的支撑力，又不会卡压软组织。储能脚板的弧度是参考了健康人行走时的足弓形变曲线做的，最开始把簧片厚度设成3mm，落地时缓冲太硬，走路震得残端发麻，减到2.2mm又出现蹬地时形变过大回弹乏力的问题，反复做了六次静动态载荷仿真，才把簧片的渐变厚度、铰接点的阻尼参数调到适配日常平路行走的状态，上下小坡度的时候也能有自然的脚踝屈伸角度。

跨软件转结构工程图的时候，曾因为曲面曲率公差不匹配，接受腔边缘的倒角在导出加工路径时出现碎面，后来特意把接触皮肤的所有边缘都做了连续G2曲率倒角，避免加工后出现锐边。做量产结构取舍的时候，放弃了最初设想的全碳纤维一体成型方案，把铰接部位改成可拆换的标准紧固件连接，毕竟日常使用中簧片属于易损耗件，用户后期更换不需要整体替换假肢，能降低不少使用成本。整个设计过程没有追求花哨的外观，所有曲面弧度、结构间隙都是围绕穿戴舒适度、行走自然度调的，甚至特意把脚板的着地角度做了1.2度的外旋适配，匹配普通人行走时的自然足偏角，走起来不会有生硬的异物感。