基于粒子滤波算法的足底压力预测

针对人体下肢运动状态识别精度低的问题,提出了一种基于足底压力的下肢运动状态识别预测方法。以EMED足底压力平板采集的不同步速下各40组足底压力数据为试验样本,通过分析足底压力特征参数,构建步态相位,建立足底步态周期关系,以及步态位移模型。下肢运动是非线性运动,采用步态周期模型结合粒子滤波算法实现足底压力预测。先对粒子群初始化获取先验概率密度函数,对预测压力进行估计,其次对状态向量检验,使用多元线性回归推导出预测足底压力。实验结果表明,在不同步态速度下,粒子滤波算法性能好,精确度达到97%以上,从而证明了足底压力预测方法的有效性。补充不同年龄、性别、体重的实验者的足底压力数据进行分析,预测精度均在97.5%以上,验证了预测算法的稳定性和精准性。     

半挂牵引车牵引座尺寸优化设计

牵引座是半挂牵引车中的重要部件,为了保证其质量性能并实现轻量化,以ANSYS软件为平台,建立半挂车90#牵引座的有限元分析模型,以牵引座质量最小为目标函数,以牵引座在受压、受拉、制动工况下满足强度要求且不发生共振为约束条件,采用零阶优化方法对牵引座进行了尺寸优化。最终,通过MATLAB与ADAMS的联合仿真得到牵引座在C级路面激励作用下所受的动态载荷,并将其施加在优化后的牵引座上表面,进行了瞬态动力学分析。研究结果表明,优化后的牵引座在满足动态强度、刚度及动态特性要求下,轻量化效果明显。     

白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应分析

研究了白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应特性。首先利用蒙特-卡罗法模拟高斯白噪声;然后利用数值模拟和实验的方法分别分析了噪声强度、负载阻抗和初始值对系统响应特性的影响。得到了噪声强度的增加会减少双稳态系统两个稳定平衡点之间的跳跃时间。通过给出大幅运动的吸引域说明初始值会影响系统的运动状态,从而影响输出功率,当电阻为19.1kΩ时,输出功率最大。     

牵引式管道清淤机器人无线通讯系统设计

简述了一种新型排水管道清淤机器人无线通信系统的结构,提出了一种基于ZigBee技术的无线通信策略。针对排水管道管壁对信号的屏蔽效果,通信系统采用星型网络拓扑结构,在井口设置一个路由器节点,转发地面控制器与清淤机器人的指令数据,确保信号稳定传输。设计了地面控制台的电路原理图;制定了系统控制指令传输协议。实验测试结果表明,系统数据传输稳定,满足工作环境的需求。     

基于神经修复方法的肩关节康复机器人设计与仿真

人体上肢的康复取决于肩关节运动功能的恢复,在分析了肩关节生理特征和运动特性的基础上,根据肩关节康复运动训练的要求,设计了一种以3DOF串并混联机构为原型的肩关节康复机器人。该机构具有3个转动自由度,可以做三维复合运动,采用的串并联机构保证了机构的对中性和稳定性,增大了机构的运动空间,运用Creo软件对肩关节康复机器人进行三维建模,并根据神经修复方法,针对于软瘫期肩关节的康复特点,对肩关节康复机器人进行了仿真,分析结果显示,该肩关节康复机器人能满足患者软瘫期的康复需求,肩关节康复机器人设计合理,它为肩关节康复机器人的设计与研究奠定了一定的理论基础。     

基于虚拟装配的微型电动汽车前脸装配质量分析

前脸是微型电动汽车车身的主要结构,其装配质量的好坏是决定整车质量的重要环节。主要针对装配质量偏差进行分析;运用正逆向设计相结合的建模方法,建立车身前脸的数字化模型;对前脸模型进行虚拟装配,并进行相关的装配分析,运用蒙特卡罗法对前脸装配偏差的分布进行统计分析,得到最优的公差分配方案。对产品的装配进行模拟、分析及其可装配性研究,可以有效的提高产品的装配质量,降低产品研发成本,缩短产品研发周期。     

承钢高炉炼铁原燃料数据库的设计与构建

针对目前承钢原燃料信息管理存在生产数据分布散乱、数据记录不完全、数据存储方式落后等问题,结合实际生产过程,全面收集有关高炉原燃料数据,对数据进行整理分类记录,采用新奥尔良(New Orleans)数据库设计方法,将原燃料数据以数据表的形式存储在炼铁原燃料数据库中。炼铁原燃料数据库的建立提高了信息管理效率,实现了数据的整合和共享,使得海量高炉原燃料数据得到了有效整理和利用,为提高生产管理的效率创造了条件。     

低频簧片仪冲击特性与破坏规律分析

低频簧片仪是低频段冲击谱测量的主要装置,其结构为一组具有不同固有频率的集中质量悬臂梁。舰艇受到爆炸冲击时,集中质量悬臂梁易发生塑性变形或断裂,直接影响测量结果。为分析集中质量悬臂梁抗冲击能力,利用模态叠加法建立集中质量悬臂梁在冲击载荷作用下理论模型,分析集中质量悬臂梁在冲击载荷作用下动态响应及破坏规律。研究结果表明:集中质量悬臂梁固有频率越高,应力峰值越大,越容易发生塑性变形或断裂;对于集中质量悬臂梁,冲击载荷破坏能力仅与极限谱位移有关,极限谱位移越大,其破坏能力越大;负波延迟对集中质量悬臂梁的破坏能力具有一定影响,可在常规抗冲击设计中通过增大极限谱位移考虑此影响。     

下肢康复机器人的静力学分析及结构参数设计

下肢康复机器人是具有自动化功能的康复治疗设备,患者在科学合理的康复训练条件下,可使其下肢的运动功能得到良好的恢复。为了增大下肢康复机器人的康复训练工作空间和承载能力,对康复机器人的静力学分析尤为重要。提出了一种以3-UPS并联机构作为机构原型的下肢康复机器人,基于虚功原理,建立了下肢康复机器人驱动力和输出力的静力学方程,定义了静力学性能评价指标并绘制了评价指标分布图,分析了结构参数与静力评价指标之间的关系,确定结构参数对静力学性能的影响情况,并基于结构参数设计了下肢康复机器人。分析结果为下肢康复机器人的进一步分析研究奠定了基础。     

新型并联式绳索牵引叶片起吊机构运动学分析

提出一种具有承载能力高、体积约束小和易于调整叶片姿态的新型并联式绳索牵引叶片起吊机构,并对其进行了运动学分析。首先建立机构的几何模型,运用欧拉角描述动平台姿态,提出应用并行投影迭代算法推导机构运动学正解,最终采用MATLAB软件进行数值仿真验证。结果表明了应用并行投影迭代算法求解机构运动学正解的正确性,同时证明了该机构能够实现吊装任务。