大密度流体密度测量方法与研究

提出了一种新的大密度（１．２ｇ／ｃｍ＾３以上）流体密度测量方法－超声波测量法，导出了一种密度与波速之间的关系式，通过测量超声波传播的时间来确定被测流体的密度，用此方法可以实现流体密度的高精度测量。     

人体步态相位检测实验研究

人体步态分析系统对于两足机器人、康复训练机器人、人工假肢等技术的发展具有重要意义,在线的步态相位识别检测系统更为重要。基于dSPACE构建了人体步态相位检测系统,传感器采用鞋底传感器和1个光纤传感器,鞋底传感器由4只电阻式力传感器、1只位置传感器构成,用光纤传感器测量腿部的弯曲。它可以识别步行周期的5个重要状态和4个不规则状态。系统的可靠性好,能够自动识别第一个步态相位,并具有自校正功能。     

绳牵引康复机器人的工作空间分析与运动学研究

针对在康复训练过程中如何协调控制患者的骨盆运动轨迹问题,设计了由4根绳牵引的3自由度绳牵引并联康复机器人.基于力/位混合控制的思想,给出了一种基于矢量封闭原理和特定的力/力矩条件的可控工作空间分析方法;用影响系数方法建立了绳牵引康复机器人的运动学方程,得出骨盆运动与绳运动的映射关系;并采用Matlab软件和Simulink工具对骨盆在步态运动过程中的运动轨迹进行了仿真研究.结果表明:该工作空间分析方法可以直观地判断绳牵引康复机器人的机构参数是否满足设计目的要求,绳的速度值和加速度值与骨盆的速度值和加速度值是同数量级的.     

基于力阻抗控制的手臂康复机器人实验研究

把阻抗控制理论运用于手臂康复机器人控制中,使用基于力阻抗控制模型设计了系统的控制器。利用MATLAB/Simulink系统设计工具建立了系统控制模型,并在dSPACE实时仿真平台上进行了实验研究。结果表明,通过调节控制器中的刚度系数、阻尼系数可以使手臂康复机器人具有不同的刚度特性和阻尼特性。该控制器实现了被动和主动两种训练模式中机器人的柔顺运动控制。     

三自由度绳牵引平面并联机器人力/位控制研究

针对三自由度平面绳牵引并联机器人在如何保持一定绳张力的条件下实现位置控制的问题进行了仿真研究.利用牛顿-欧拉法建立了机器人的包括电机在内的动力学方程.考虑到系统正常工作时绳需要具有一定的张力,给出了力分解模型,提出了一种力/位并行控制策略:力回路用于控制绳的张力大小,位置回路用于实现末端轨迹跟踪.最后对机器人控制系统进行了仿真分析,仿真结果表明,该控制策略不仅能够解决绳的张力问题,而且满足对轨迹跟踪要求.     

手臂外骨骼控制的仿真研究

针对手臂外骨骼机器人,本文建立了手臂位置运动学方程的正解及逆解,并利用MATLAB软件中的 Simulik和 SimMechanics设计工具建立了系统的控制模型,进行了轨迹控制仿真研究;为实际的康复医疗及机构的控制提供了重要数据.     

光纤式机器人触觉传感器滑觉特性的研究

本文介绍了一种光纤式机器人触觉传感器的滑觉特性，这种传感器不仅可以判断是否滑动而且可以判断滑动的方向。本文给出了有关的仿真曲线和实验曲线。     

一种获取骨盆左右运动轨迹模型的方法

针对目前有关人体步态运动的研究现状，提出了一种获取人行走过程中骨盆在左右方向运动轨迹数学模型的新方法．介绍了骨盆三维运动轨迹检测系统的测量原理与数据处理方法，对30名健康男性青年行走过程中骨盆的运动轨迹进行了实验研究．通过高次多项式拟合去除测量误差，运用最小二乘法获取各运动参数的函数表达式，最终得出了骨盆在左右方向运动轨迹的数学模型．该模型可以应用于计算任何健康男性青年以正常速度自然行走时骨盆在左右方向应该具有的运动规律和相关参数，这在康复评定、人机工程等诸多领域具有重要的应用价值．     

基于多传感器的实时步态检测研究

在线的步态相位识别和压力中心COP检测是两足类人机器人工假肢，以及腿部康复训练机器人的关键技术之一．建立了基于多传感器系统的测量模型，并分析了步态相位关系．采用鞋底传感器与膝关节弯曲传感器的信息融合实现了步态相位识别和COP的在线检测，取得了较好的测试效果．该系统可以识别步行周期的5个重要状态（支撑、膝关节弯曲、足跟抬起、摆动、足跟着地）和4个不稳定状态（前倾、后倾、左倾和右倾），并能够实时检测COP．进行了测量实验研究，试验结果表明，系统的可靠性高，能够自动识别第一个步态相位，可实现对被测者运动速度的自动补偿，这种方法可以判别正常步态与异常步态．     

人体步态周期中骨盆自由度的分析

下肢康复训练过程中,需要控制患者骨盆与下肢各关节的协调运动,以及重心与步态的协调运动,实现行走过程中的平衡控制,从而达到较好的训练效果.通过正常人的运动特性分析,并针对步态周期中摆动期和支撑期的不同支撑状态,分别分析确定了骨盆所具有的自由度.同时又研究了特殊位姿(立正时)情况下骨盆的运动能力,并分析了下肢各个关节的耦合现象.利用Adams软件对在不同情况下人体骨盆自由度进行了验证,依据骨盆运动规律,提出一种绳牵引并联机构,实现了对骨盆运动的控制.