多关节助力分析工作台

运动与载荷

所有关节角度由正弦模板生成；步态周期 T = 120 / 步频。髋、膝、踝具有不同相位、运动幅度和力矩系数。力矩随人体质量、负载、设备质量、身高、步频、坡度和场景系数缩放。这是参数化周期模型，不是逆动力学求解或真实受试者数据。

控制与限幅

控制器读取延迟后的需求力矩，按助力比例生成指令，可选择正功阶段、全周期或相位窗口。最终力矩同时受每侧每关节的电机力矩上限和机械功率上限约束。人体力矩 = 需求力矩 − 实际助力。延迟可能使助力错相，出现负功或减负下降。限幅占比以完整周期为分母。

能量指标

正机械功 W⁺ = ∫max(τ·ω, 0)dt。总减负 = 1 − 人体正功 / 携带设备的基线正功；净减负 = 1 − 人体正功 / 不携带设备的参考正功。电功率 = 双侧助力正机械功率 / 效率 + 8 W。理论续航 = 电池 Wh / 平均电功率 W。负功不回收，忽略静态持力耗电、变速过程、温升、电池衰减、步态适应与代谢。

适用范围

用于探索参数变化趋势。场景和人体参数为演示系数，坡度与上楼系数可叠加；3D 姿态的关节曲线为临床步态形状的经验整形（相位与幅度随引擎参数联动），不是引擎原始角度，也未做足地接触动力学约束，可能存在少量脚底滑动；周期分析图表显示的才是引擎原始模板数据。图表为单侧数据，左右侧假定对称，电功率按双侧计算。支撑相 60% 是固定示意划分。