建立航天员出舱生物力学模型,评估和预测航天典型舱外任务对航天员骨骼、关节和肌肉的影响,对于空间站建设和运营阶段的出舱活动任务规划有着长远的意义.其中,一个很重要的方面就是量化操作过程中需要克服的舱外服关节阻力矩.舱外服通常采用多层织物结构,并且内部相对外部通常保持一定的余压.所以舱外服关节在弯曲的过程中,由于织物结构的挤压拉伸和服装内空气的压缩做功,随着关节角度的增大,阻力矩也逐渐增大.在生物力学建模中,需要基于测量数据量化上述弯曲阻力矩,建立舱外服阻力矩随关节角度变化的模型.NASA和国内研究者针对上述阻力矩的测量开展了一系列实验研究.NASA一直在采用的是一种被称作"fish-scale"的外置式测量方案,通过外力弯曲关节,同时通过传感器记录力的大小和关节角度值,算得不同角度下的阻力矩.此外,MIT采用内置机器人测量了EMU舱外服的关节阻力矩,并将该数据用于舱外服动力学建模,已经较为接近真实使用工况.国内目前采用的是空服外置式测量方法,实际工况和着服工况必然存在一定差异,直接用于舱外服动力学建模会存在误差.本研究提出采用康复锻炼设备BTE pfimus中CPM (Continuous Passive Motion)模式自动驱动舱外服关节弯曲,内置力矩传感器能够自动记录舱外服阻力矩与关节角度值之间的关系,可以对空服和着服工况(人体放松)的舱外服阻力矩进行测量.首先,本研究通过一系列测量实验证明了该方法的有效性.然后,通过对比两种测量工况下的数据,对不同测量数据用于舱外服动力学建模的真实性进行了讨论,为正在开展的人服系统生物力学建模研究打下了良好的基础.