人体下肢应激微反应自动识别

由于现有的动作识别方法不能直接用于人体微反应动作识别,本文基于人体下肢微反应动作特点,构建了一种时空金字塔韦伯局部描述子并设计了基于字典学习的人体下肢微反应自动识别算法。该方法利用时空金字塔韦伯局部描述子提取每一类人体下肢微反应动作特征,使用主成分分析法对特征降维;然后,建立每一类动作子字典并将子字典串联形成总的动作字典;最后,通过实验分析了金字塔级数L,降维后每类动作特征维数d_(PCA),每类动作子字典原子个数n_(Atom),以及稀疏阈值C等参数对识别结果的影响,并确定最优参数值L=3,d_(PCA)=30,n_(Atom)=40,C=10。实验结果表明,提出的算法对10种人体下肢微反应动作的识别率均在0.83~0.91之间,平均识别率达到0.86,高于其他动作识别算法。设计的算法更适用于人体下肢微反应动作分类,并可有效提高分类识别率。     

滚珠型弧面凸轮分度机构动力学模型的建立及模态分析

应用拉格朗日方程对一种新型的滚珠型弧面凸轮分度机构进行了动力学建模。忽略滚珠的质量,将滚珠与凸轮之间的接触刚度以及滚珠与分度盘之间的接触刚度近似看作为两个接触刚度的串联,得到等效接触刚度。在建模过程中,利用回转变换张量法对机构中广义坐标几何位移关系进行了分析,建立了考虑扭转弹性模量的滚珠型弧面凸轮分度机构的动力学方程。由动力学方程得到了机构固有频率及其相对应的振型。结果表明,固有频率在分度时期随凸轮转角变化,在停歇时期为恒定值,并且不同阶的固有频率变化趋势也不相同。     

齿轮齿形的正交联动变位包络创成新技术

对正交联动变位包络原理,作了进一步的研究,系统推导了包络创成运动的控制模型和其定量描述。通过双向正交联动变位,避免了基于常规滚刀创成任意中凸齿顶修缘的切齿干涉问题。突破了不同齿形齿轮必须依靠相应不同刃形的工具成形的这种传统包络加工方法的约束,无须再制造各种专用加工工具。从而大大降低了生产成本和生产周期,具有重要理论和现实意义。但利用常规标准渐开线齿轮滚刀正交联动变位包络创成修缘齿廓,必须依靠现代发展的CNC技术。     

调制型传感器信号处理的细分新技术

提出了一种基于微机时钟脉冲的新型ＦＭ—ＦＤ—ＦＭ细分原理,用于调制型传感器信号处理,可使传感器测量分辨率较采用直接细分技术时提高２～３个数量级,给出了适于实时测量与补偿的细分硬件实现方案。     

任意齿廓滚切成形的数学描述

按照空间啮合原理,建立了滚刀滚切成齿轮齿廓的通用三维数学模型,给出了滚刀刀刃上任一切削点和展成工件齿廓上的被切削点间的坐标关系,据此,可由ＣＮＣ滚齿机柔性控制滚滚刀各个刀刃在工件上滚切的瞬时包络位置,以成形成任意齿廓,从而为范成法和任意齿形的齿轮奠定了理论基础。     

基于小波分析的动平衡机不平衡量提取方法研究

针对动不平衡信号周期性强且伴随有强烈的背景噪声,提出一种基于小波细节系数自相关性分析的分层阈值降噪法,该方法对信号进行离散小波变换,将信号分解为近似系数和细节系数,求出各层细节系数的自相关序列,根据序列是否呈白噪声自相关特性确定该层阈值。通过模拟的方法对含噪振动信号进行了试验,结果表明该方法具有较好的降噪效果。最后,对基于自相关序列分析的分层阈值降噪法在轮胎动平衡测试系统的实际应用进行了研究。实际应用表明,该方法适合动平衡测量,满足高精度要求。     

一种新型双轴差速式微量进给系统的建模与分析

常规驱动进给系统(Conventional drive feed system,CDFS)的低速运行动态性能对机床的跟踪及定位精度、零件表面加工质量等有着非常重要的影响。非线性摩擦使CDFS在低速运行时出现爬行现象,从而严重影响其低速性能。为了克服CDFS的精度极限,提出一种新型的双轴差速式微量驱动进给系统(Dual-axis differential micro-feed system,DDMS)。在DDMS中,将常规"丝杠旋转型"滚珠丝杠副替换为"螺母旋转主驱动型"滚珠丝杠副,丝杠和螺母均由伺服电动机驱动。两个驱动轴(电动机驱动丝杠和电动机驱动螺母)的运动方向一致,速度几乎一样,通过"螺母和丝杠复合驱动"的差速式传动结构进行合成,可以使被驱动件在极低速下获得均匀、稳定的微量进给。和CDFS相比,丝杠和螺母都在高速下旋转,所以滚珠丝杠副的非线性摩擦干扰会显著降低。系统的摩擦特性用Lu Gre模型来描述,而且对滚珠丝杠传动副和直线运动导轨处的摩擦分别进行建模。通过仿真和试验研究发现,和CDFS相比,DDMS可以使工作台在极低速下获得稳定的速度响应和极高的分辨率。并且,DDMS在低速下的位置跟踪精度也比CDFS高。因此,提出的DDMS可以有效降低摩擦对系统的不利影响,为低速下驱动进给系统动态性能提高建立了基础。     

基于最小二乘法的轮胎动平衡测试标定方法

在轮胎动平衡测量的实际应用中建立起测量数学模型,为了给出数学模型中的系数参数,引入了最小二乘法的思想。根据最小二乘法的求解原理,建立了一种适用于方程组系数参数的拟合算法,在传感器测量标定的数据处理中加以应用,提高了计算精度。通过将其与一般算法的结果进行比较,体现了最小二乘法在标定计算中的优越性。     

基于五轴数控机床弧面凸轮廓面创成方法研究

根据弧面凸轮廓面的成形运动分析,主轴摆动单转台和双转台两大类通用五轴联动数控机床可以用于等价创成弧面凸轮廓面.基于弧面凸轮廓面的数学模型,求解了两大类数控机床创成廓面时的运动坐标,并进行了弧面凸轮廓面的创成仿真.     

滚珠型弧面凸轮连续传动机构承载接触分析

在建立滚珠型弧面凸轮连续传动机构数学模型的基础上,得到了弧面凸轮的啮合模型,并进行了齿面接触特性分析。弧面凸轮啮合传动时接触形式表现为球齿面与马鞍面之间的点接触,对点接触形成的椭圆进行了分析,确定了其方向和尺寸。利用曲面上任意点处主曲率的计算方法,得到了接触点处主曲率的变化规律。计算了接触区域最大压应力,分析了弧面凸轮连续传动时接触中心最大压应力的变化规律。所得结论对进一步研究滚珠型弧面凸轮连续传动理论与实际应用具有重要的指导意义,为完善滚珠型弧面凸轮传动机构的设计与制造提供了理论依据。