EVA Suit R&D for Performance Optimization     Matthew S. Cowley1, Lauren Harvill1, Elizabeth Benson2, Sudhakar Rajulu3    1 Lockheed Martin, Houston, TX; 2MEI Technologies, Houston, TX, 3NASA Johnson Space  Center, Houston, TX    Introduction: Designing a planetary suit is very complex and often requires difficult  trade‐offs between performance, cost, mass, and system complexity. To verify that new  suit designs meet requirements, full prototypes must be built and tested with human  subjects. However, numerous design iterations will occur before the hardware meets  those requirements. Traditional draw‐prototype‐test paradigms for R&D are  prohibitively expensive with today’s shrinking Government budgets.  Personnel at NASA are developing modern simulation techniques which focus on  human‐centric designs by creating virtual prototype simulations and fully adjustable  physical prototypes of suit hardware.  During the R&D design phase, these easily  modifiable representations of an EVA suit’s hard components will allow designers to  think creatively and exhaust design possibilities before they build and test working  prototypes with human subjects. It allows scientists to comprehensively benchmark  current suit capabilities and limitations for existing suit sizes and sizes that do not exist.  This is extremely advantageous and enables comprehensive design down‐selections to  be made early in the design process, enables the use of human performance as design  criteria, and enables designs to target specific populations.  Objectives: The primary objective was to develop modern simulation techniques  (modeling and reconfigurable prototypes) for evaluating the human performance  component of optimal EVA suit concepts.  Methods: This project simulated variations in EVA suit shoulder joint design and subject  anthropometry and measured the general changes in mobility due to the modifications.  The impacts of these different design changes were simulated and measured in CAD  simulation or with human‐in‐the‐loop testing in the Reconfigurable Hard Upper Torso  (RHUT).These estimations were compared to human‐in‐the‐loop test data gathered  during past suited testing.  Results: Results demonstrated that EVA suit models are feasible design tools for  evaluating and optimizing suit performance. Our suit simulation model was found to be  beneficial in its ability to visually represent complex motions and volumetric reach zones  in three dimensions, giving designers a faster and deeper comprehension of suit  component performance vs. human performance.  Suit models were able to adhere to the rigid body contacts and other dynamic  constraints that were provided, and behaved in a like manner to the actual suit  hardware. The model was able to create movement patterns similar to Human‐In‐The‐ Loop (HITL) test data.  Although some aspects of the actual human‐suit system were either not modeled or modeled with known inaccuracies, the model at this stage of its  development was not inhibited by these limitations.   The RHUT design and pilot test was also successful. The RHUT frame rigidity was more  than adequate for any loading incurred during mobility testing. As tested, it was fairly  easy to set the orientation and location of the rings to within ± 1° and ± 0.5 cm of  specified values.  The pilot test data for the RHUT showed that for the motions most directly related to  the EMU’s Optimal Work Envelope (adduction and internal transverse rotation) there  was little difference seen between the RHUT and sleeveless EMU conditions.