【摘要】针对未来月球、火星等地外星体表面探测对舱外航天服下肢系统活动性的需求，探讨了充压航天服对航天员下肢运动的影响，进行了航天服下肢系统自由度配置、航天服-航天员下肢系统的建模、运动学和动力学分析。首先，结合人体生理结构特点和工效学要求，配置了具有12个自由度的航天服下肢关节系统。然后采用DH参数法，对单腿6自由度系统进行了正逆运动学分析，并利用拉格朗日方法建立了人服系统的动力学方程。最后，以直立行走和上下楼梯模拟不同路况，定量分析了航天员在未着服、着服未充压和着服充压状态下髋关节、膝关节和踝关节的力矩变化。结果表明，航天服质量、转动惯量和关节阻力矩将增加航天员的活动负荷；不同路况下，下肢各关节的力矩受到不同影响。未来星表探测航天服设计时，合理确定航天服质量、关节结构形式是非常必要的。 

【关键词】舱外航天服；人体下肢系统；动力学建模；运动状态；运动分析；动力学分析

【作者】林如海；谢晓梅；李钰新；李学生；王振伟；徐利梅；王枭