摘要
本发明涉及基于数字孪生的假肢与残肢耦合的优化方法。将残肢皮肤、软组织、骨的解剖结构特征与功能属性及应力分布数据进行多模态数据融合;构建多层数字残肢关系建模;定义残肢与假肢在动态行为中结构适配区+力传递区+能量缓冲区三者组成的多尺度接触空间;模拟动态交互中,耦合面各微单元之间的剪切力迁移轨迹、应力集中模式、软组织滑移响应;构建协调域的物理分区关系,辅助优化假肢接口结构与材料功能梯度;描述假肢在穿戴与使用中引发的微创伤区域,计算最小组织扰动路径;通过变形矢量场分析、热力耦合关系建模,评估假肢接口在长时使用下诱发组织疲劳的风险分布;动态多尺度耦合优化与多目标优化控制,实现疲劳风险可视化预测与预警。