Physik Forum

[sufi]

Hallo,
ich habe ein Kunstkniegelenk, welches an den Unterschenkel mit einer Konstanten Kraft von 400 N belasten wird. Am Oberschenkel kann die Kraft von zwischen 50 und 1700 N variiert werden.
Wird beim einen gestreckten Knie (0°), die Kraft am Oberschenkel stufenweise gesenkt, resultiert eine Beugebewegung (50°) des Kunstkniegelenks.

Mein Problem:
Ich viel eine Formel herleiten in der die folgenden Parameter bekannt sind:
-Konstanten Kraft von 400 N am Unterschenkel
-Sollwinkel des Kniegelenks

Ziel ist es, das man den Sollwinkeln in einem Programm eingeben kann. Anhand einer Formel soll dann die Kraft für den Oberschenkel bestimmt werden. Um so dann denn Sollwinkel zu erreichen.

Ich hoffe dass mir jemand Helfen kann.[/url]

[Frank]

Mach mal eine Skizze.

[sufi]

ich hoffe die skizze Hilft weiter.

[Frank]

So wie dargestellt kann das nicht funtionieren. Der Zugkraft (400N) kann nur ein entsprechendes Moment am Oberschenkel entgegengesetzt werden. Die Zugkraft (50-1700N) am Oberschenkel ist davon unbeeinflusst. Diese könnte nur dazu dienen, ein entsprechendes Moment des Unterschenkels (Kraft quer zur Richtung der 400N mit entsprechendem Hebelarm )auszugleichen. Dazu müsste man den genauen Anlenkpunkt und die Geometrie im Kniegelenk (Kraftführung) der grünen Zugkraft kennen.
Ich nehme mal an, dass es wie bei einem Bowdenzug funktionieren soll.
Der Winkel könnte je nach Konstruktion und angreifenden Kräften dabei auch unabhängig von der oben eingestellten (grünen) Kraft sein.
Dann wäre eine derartige Formel nicht möglich.