面向適體性的智能下肢假肢設計研究

智能下肢假肢是截肢患者的重要輔助設備，當前存在運動靈活性不夠、主被動智能化程度不高、整體設計交互不良等適體性問題，影響了使用體驗和生活質量。本研究以智能下肢假肢為研究對象，圍繞適體性問題展開系統性研究，通過設計實踐構建并驗證智能下假肢適體性設計評價體系。然后設計優化了三自由度踝關節、主被動切換、膝關節傳動鏈結構，基于市場趨勢提出設計概念，進行造型設計和結構設計，使用拓撲優化技術降低整體重量，完成了一款智能下肢假肢方案。最后，建立驗證模型，使用3D打印技術制作樣機，并運用李克特量表進行用戶滿意度測評，評估了設計方案的有效性和設計理論的可用性。

指導老師評語：《面向適體性的智能下肢假肢設計研究》展現出高度的專業性與嚴謹的研究邏輯，同時體現了學生扎實的科研素養與實踐能力。

在整個研究過程張同學傾注了大量心血，從廣泛的文獻調研、11 位用戶的深度訪談，到競品功能分析、多輪概念設計與優化；從三維建模、拓撲優化到 86 個零件的 3D 打印與樣機組裝，形成了完整的 “問題識別 - 理論構建 - 設計實踐 - 效果驗證” 閉環。用戶評估中獲得的積極反饋，也印證了其工作的實際價值。這種扎根實際、精益求精的研究態度，值得肯定。

課題立足中國 2400 萬截肢患者的實際需求，針對假肢使用率低、棄用率高的問題，以 “適體性” 為核心構建了系統的研究框架，填補了領域內相關理論研究的不足。通過明確智能假肢適體性的五大內涵與五大影響因素，建立了科學的設計分析模型，并結合FBS 映射等方法，將理論轉化為可落地的設計方案，如主被動切換結構、三自由度踝關節等創新設計，有效解決了傳統假肢續航短、運動受限等痛點，專業性突出。