助力机械手在汽车总装线上的应用

随着汽车制造行业投资力度的加大,自动化程度不断提高,在工人密集的装配工位,逐步由半自动化设备辅助或代替人工的工作,工人的劳动强度减轻,劳动环境得到改善。用于汽车总装线上的助力机械手(以下简称机械手),基于人机工程学而设计,其构造形式具有显著的人机互助特点。结合工件通过改变夹具形式来适用于车身总装零部件,如仪表板、风窗玻璃、座椅、车     

助力型外骨骼行走模式下多关节动力分配仿真分析

助力型外骨骼是一种人机高度结合的复杂机械结构。为了研究外骨骼在行走模式下负重50 kg时各关节所需驱动力矩以及功率变化规律,本文以西南交通大学第三代助力型外骨骼为研究对象,建立外骨骼模型,运用拉格朗日方程对外骨骼进行动力学分析。为实现外骨骼与人体的携行运动,通过姿态传感器对人体行走过程中关节角的变化规律进行了测量与分析,并将其作为驱动函数对ADAMS环境中的外骨骼虚拟样机进行动力学仿真,得出各关节驱动力矩变化曲线,并拟合出各关节功率曲线。所得结果增加了人机携行性以及结果的可靠性,为助力型外骨骼的驱动控制提供了参考依据。     

计及蓄电池的高速磁浮辅助停车区位置研究

高速磁浮列车在辅助停车区进行故障排除后,必须保证其车载蓄电池电量能够满足到达下一个辅助停车区才能允许发车.对高速磁浮列车运行方式、列车运行过程中的车载蓄电池的能量消耗进行分析,建立计及蓄电池的高速磁浮辅助停车区设置方法;采用牵引加速度、滑行减速度、涡流减速度进行车速曲线计算,并计算出不同蓄电池电量下辅助停车区的设置位置.计算结果证明,该方法可使高速磁浮系统避免列车在维护运行时由于车载蓄电池电量不足导致的异常落车事故发生.     

基于质量功能展开和肌肉骨骼疾患的机床模块人机优化方法

为了在设计过程中改进人机操作系统,降低使用者工作肌肉骨骼损伤(MSD)风险,在MSD研究基础上结合质量功能展开(QFD)、人体负担分析以及层次分析法等理论,提出基于QFD/MSD的机床模块人机优化方法研究。该方法运用层次分析法引导调研数据形成需求矩阵,通过计算机辅助人机工程学以及场景分析,产生人体部位与工程模块之间的关联矩阵,借助质量屋工具结合各个评价矩阵输出工程特征矩阵,完成对产品各个工程模块的重要度评估,并将该评估数据运用到决策过程中。最后,结合某机床人机系统设计实例,开展人体负担优化方法的应用研究,为同类产品设计提供了参考。     

考虑人机协调的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制

针对基于电动助力转向和差动制动的两种车道偏离辅助控制方法的局限性,提出可拓联合控制策略。基于可拓控制理论,充分考虑路面环境信息和车辆状态,设计可拓联合控制器,该控制器将电动助力转向和差动制动进行联合控制,以实现车道偏离辅助。为解决车道偏离辅助过程中的人机协调问题,应用模糊神经网络控制理论,设计考虑驾驶员转矩和车辆侧向偏差的人机协调控制器,通过输出辅助权重动态地调整车道偏离辅助系统的辅助转矩,实现驾驶员与辅助系统的协调控制。在CarSim/Simulink联合仿真平台和CarSim/LabVIEW硬件在环试验台架上对所提出的控制策略进行仿真和试验验证,结果表明所提出的控制策略能够有效地避免车辆偏离出车道,同时降低驾驶员和辅助系统之间的相互干扰,减小人机冲突,有较好的人机协调性能。     

电动助力转向系统的曲线型助力特性设计及分析

将分段式抛物线作为助力特性曲线，实现了电动助力转向系统的曲线型助力功能，设计了能够实现曲线型助力的单片机控制系统。建立了单片机控制系统相应的数学模型，采用Z变换对系统的稳定性进行了分析。试验表明所设计的单片机控制系统能够实现曲线型助力功能。     

下肢外骨骼虚拟样机设计研究

步态分析是外骨骼机器人设计中不可或缺的技术环节。以人体步态运动规律作为下肢外骨骼运动姿态控制的基础,有利于实现良好的人机匹配。采用Vicon运动分析系统进行了运动学实验与分析。在人机交互的基础上,拓展人的运动功能,因此在下肢功能障碍患者康复训练、老年人及正常人助力行走、单兵装备中获得广泛关注与应用。以人机功能匹配为设计出发点,采用Vicon运动分析系统进行了步态行走实验,以步态参数作为下肢外骨骼运动控制依据。通过ADMAS运动仿真与拉格朗日方程计算结合的方式,得出动力学参数。进而完成了一款兼顾行走助力功能与低成本的下肢外骨骼虚拟样机设计。     

可穿戴式脊柱仿生助力产品设计研究

以正常人和具有腰背活动功能障碍的人群提供活动助力为设计目标,对可穿戴助力产品进行结构设计,以实现穿戴感小、操作简单、功能稳定、人机协调性好等目标.基于人机工程学和人体步态运动规律提出一种由仿生脊柱引导的穿戴助力产品的结构设计方法和设计依据,依此对可穿戴助力产品进行详细研究和设计,并使用JACK软件对产品进行模拟仿真.设计依据符合实际,可穿戴助力产品实现了腰背活动助力的目的,在这个概念设计的探索中预估可为脊柱的屈曲到伸展活动节省约占三分之一的力,模拟仿真的数据可作为穿戴者调整助力产品尺寸的基础依据.Y型的仿生脊柱模块组合对脊柱的运动具有可靠的控制作用,动力转换符合设计要求,为可穿戴助力产品的进一步设计提供参考.     

5GDZ1500大型高效节能带式果蔬干燥机控制面板的人机工程学设计

控制面板是人和干燥机之间交互的纽带,它的设计直接影响到干燥机的工作效率、操作安全性、准确性和可靠性。基于人机工程学原理,以5GDZ1500大型高效节能带式果蔬干燥机控制面板为对象,对控制面板的总体尺寸、元件的选择和布置、软界面等方面进行基于人机工程学的设计,实践证明,5GDZ1500大型高效节能带式果蔬干燥机控制面板既为操作者创造出舒适宜人的操作环境,又减少失误率,提高了操作的可靠性。     

蓄电池托盘堆垛车设计注意事项

结合蓄电池托盘堆垛车的使用特点及设计实践经验,提出蓄电池托盘堆垛车的设计注意事项。     

简述某地铁辅助供电系统

本文分析了某地铁列车辅助供电系统电路结构。列车辅助系统的供电网络分为：辅助逆变器（DC/AC逆变器）、蓄电池充电器、蓄电池、高压母线、中压母线、低压母线、照明设备与其它必需的辅助设备（继电器、接触器、空气开关、控制器等）。并基于ALSTOM的设计,对该辅助控制系统的原理及功能,主要逆变模块绝缘栅双极型晶体管IGBT模块构成,进行了简单介绍。     

人机协同控制的车道保持辅助系统安全性能研究

针对大部分车道保持辅助系统未考虑驾驶员行为和环境因素干扰,驾驶员模式和助力纠偏模式过渡困难,极易造成人机冲突等问题,提出了一种基于人机协同控制的车道保持辅助系统。该系统建立二自由度车辆动力学模型,通过最优线性二次型调节横向控制算法得到最优前轮转角;提出车辆偏离安全评估模型、扭矩控制和安全退出策略,实现了人机友好交互、协同共驾。基于CarSim/Simulink仿真平台对横向控制算法进行联合仿真,验证了控制算法的可行性,并在江淮轻卡试验车上进行了系统安全性能测试。仿真和试验结果表明该系统能够实现车道保持功能,获得较好的安全性。     

EPS+AFS集成转向系统分析

提出结合电动助力转向系统(EPS)与主动转向系统(AFS)的集成转向系统;设计一种新型主动转向耦合装置,耦合手动转向与主动转向;分析集成转向系统的工作原理及变传动比;根据固定的横摆角速度增益设计变传动比曲线并对该系统的叠加转角进行分析;为集成转向系统设计曲线型基本助力曲线;基于Carsim和MATLAB/Simulink建立整车模型并进行联合仿真,仿真表明:装备该集成转向系统的车辆在低、中、高速下均具有较好的操作稳定性和操作灵敏性。     

双控助力机械手控制系统研究

为了提高机械手在物料搬运中的人机互动和灵活性,设计了一种可以实现人机合作的双控助力机械手控制系统。系统可以根据操作者的位置灵活选择两种微操作控制机械手运动,实现物料搬运,使用方便灵活、操作简单又实用。系统控制易于修改和调整,大大提高了机械手在不同应用环境中的灵活性。     

一种轻型电动助力车的动态特性分析

利用ADAMS软件对一种轻型电动助力车的动态行驶性能进行了仿真分析,主要包括稳态回转仿真试验和随机路面仿真试验.通过仿真模拟了真实的行驶状况,得到了相关数据,证明该轻型电动助力车的操控性和舒适性满足设计要求.     

EPS新型助力特性曲线设计与研究

基于转向轻便性和路感对EPS(电动助力转向系统)常用的直线型和曲线型助力特性曲线进行了分析,设计一种能更好地协调低车速时转向轻便性和高车速时路感的助力特性曲线。在MATLAB/Simulink中建立了电动助力转向系统动力学仿真模型,并对3种助力特性曲线进行了仿真研究。研究结果表明:新型助力特性曲线在低车速时具有比直线型和曲线型助力特性曲线更好的转向轻便性,在高速时具有与曲线型助力特性曲线相当,而比直线型助力特性曲线更好的路感。     

三维数字化人机设计与评价系统研究

讨论了计算机辅助工业设计过程中人机设计与评价问题,提出了三维数字化人机设计与评价子系统的构建想法。初步讨论了人机子系统功能、构成和交互方式,确定了该系统下4个子模块,即人机尺寸数据库和查询模块、用于模拟检测的三维人体模型库模块、人机特征部件库模块和人机设计评价模块。详细讨论了这4个模块结构、内容的构建和实现过程。最后,通过一款数控机床外型设计中人机设计实例分析了该系统在实际设计中的应用。     

电动液压助力转向系统电机转速特性试验研究

为分析某型乘用车电动液压助力转向系统(EHPS)液压泵驱动电机转速特性,设计和搭建了电动液压泵转速、车速、方向盘角速度、方向盘力矩及车身侧向加速度车载数据采集系统。设计了多种典型驾驶试验工况和试验步骤,进行了实车试验,获得了较为全面的电动液压助力转向系统实时控制数据。通过对试验采集数据的处理,得到了非转向及转向工况下电动液压泵目标转速特性图;分析了不同操纵工况下电动液压泵目标转速的控制特点和控制效果,为电动液压助力转向系统的设计提供参考。     

广州地铁A型车镍镉碱性蓄电池的运用维护及应用现状

蓄电池是日常生产生活必备的应急设备,各行各业均有使用,在城轨列车上蓄电池充当了紧急情况下的应急设备电源,甚至部分型号列车的应急动力电源,结合广州地铁A型车镍镉蓄电池设计资料及运用经验,重点介绍FNC 232 MR镍镉蓄电池的运用状态及维护经验。     

无源上肢外骨骼消防辅助性能评估

为评估无源上肢外骨骼在消防中的人机辅助性能，模拟了3种不同工位高度的消防任务。通过生理数据采集设备采集了受试者穿戴外骨骼前后的肌电、皮电、呼吸和心率变异性等客观生理数据；采用Borg量表采集了主观疲劳感知数据，并进行了主客观评估。结果表明：该外骨骼对上肢高位、中位和低位3种工位高度的消防任务均有一定助力效果，对高位作业的助力效果最佳，对肩部和背部无不良影响，且主客观评估结果一致，后续可进一步提升对中位和低位作业的辅助效果。