一种仿真数字人步态规划优化算法

为了研究下肢骨骼服的行走步态.构造了HL-1(华理1号)仿真数字人体模型,并对数字人进行了步态规划.为了确保数字人行走的稳定,避免数字人行走过程中关节驱动的冲击,减小脚与地面的碰撞,在考虑前向与侧向运动存在耦合的条件下,提出了将正运动学和逆运动学方法相结合的步态规划优化算法,克服了原有的数字人步态求解方法的不足.应用该算法求得步态周期函数,仿真数字人在Matlab和Adams环境下进行了协同仿真,实现了数字人的平稳行走,验证了该步态规划优化算法的可行性.     

基于PIC18LF4620与CC2420的无线传感器网络节点设计

传感器节点是无线传感器网络的基本组成单位。利用Chipcon公司的CC2420射频芯片和Microchip公司的PIC18LF4620微处理芯片设计了一种基于ZNBee技术的低功耗无线传感器网络节点,给出了其完整的硬件设计方案及软件设计流程图。     

下肢外骨骼服传感靴的结构优化分析

为实现对骨骼服的控制, 需要确定人体正常步行时脚底压力载荷分布情况,为此研制了一套可靠耐用的骨骼服传感靴.通过分析比较现有各种测力鞋垫系统,提出一种只需在传感靴底部的适当位置放置3个压力传感器就可以准确测量步态压力且性能更可靠的结构优化方案.试验结果表明,优化后的传感靴可以更快速准确地测量出不同步态时的脚底压力,有效提高外骨骼跟踪响应速度,可用于外骨骼机器人系统和改进控制算法设计.     

两足外骨骼机器人足底压力测量系统

为实现两足外骨骼机器人行走过程中的步态识别,需精确、可靠地获取其足底压力载荷的分布情况。研制一种高灵敏度具有强抗偏载能力的小型轮辐式足底压力传感器,并针对该传感器输出电压只有几十微伏的微弱信号特点设计制作了具有斩波自稳零功能的多路前置信号放大调理电路板。为减小温度等因素产生的非线性误差,设计了传感器恒电流源供电模块。系统采用基于PC的控制器,多通道信号高精度同步采样,通过实际样机试验表明电路实现高增益放大的同时输出噪声峰峰值小于3 mV,且长时间样机试验,信号几乎不存在零漂,具有较好的稳定性。系统结构合理,可靠性高,可适用于仪表信号的处理。     

高增压汽油机爆震的可视化研究

基于一台单缸可视化汽油机研究了缸内的爆震现象。通过调节发动机运行参数及运用高速摄影技术,在更大的观测视角内拍摄了缸内不同强度爆震的火焰发展过程。试验所记录的图像信息结合缸内压力数据,为爆震形成的原因及强烈爆震中大幅度压力振荡波的产生提供了分析依据。研究发现:末端气体自燃引起的轻微爆震与强烈爆震的压力振荡和火焰图像明显不同;爆震自燃点的发展模式影响了缸内压力波的震动幅度,诱发强烈爆震的自燃点接近缸壁区域,但并非壁面点火。自燃点可形成自燃反应锋面的扩散,其传播路径受到主火焰与缸壁的限制。     

900t级架桥机多软件协同仿真平台试验研究

在高速铁路JL900t级架桥机设计制造中，为了降低设计试验成本，加快设计进度，采用了多软件协同虚拟试验方法。提出了智能关联主模型框架，研究了基于多软件协同仿真的虚拟试验和优化设计方法。通过分析数据在系统中的传递关系与接口交换模式，实现了多领域软件数据流的无缝链接，建立了多领域软件协同仿真试验平台，完成了900t级架桥机的6类典型工况模拟。该900t架桥机制造完成后，已经在哈大线高速铁路建设中投入使用。实物样机现场测试数据与数字样机预测结果基本吻合，证明该方法实用可靠。