肌电调制结合迭代学习控制的足下垂 FES 系统

足下垂是指由于神经控制功能障碍导致踝关节无法产生背屈以致足尖上抬不完全或不能的现象。功能性电刺激(FES)作为纠正足下垂步态的治疗方法,通过低频脉冲刺激胫骨前肌引起肌肉收缩,使踝关节产生背屈动作,达到矫正足下垂的目的。本文提出了基于肌电(EMG)调制和迭代学习控制(ILC)的FES输出强度调制方法,利用小腿角速度信号通过动态BP神经网络预测健康步态胫骨前肌肌电信号,以脚尖俯仰角作为反馈信号通过ILC输出参考肌电信号,与神经网络预测的肌电信号加权平均得到修正后的肌电信号,最后利用肌肉激活特性调制FES输出。实验表明开环肌电调制模式下的脚尖俯仰角仅有17°左右,而在闭环调制模式下,脚尖俯仰角最大角度达到了21°左右。本文设计的FES控制系统可以帮助足下垂患者进行康复训练。     

一种结合FES的足下垂康复助力机构设计

针对足下垂患者的康复训练,提出了一种将功能性电刺激(FES)与踝关节助力机构结合的方法。通过分析正常人体步态曲线,对力传感器检测步态的方法进行了研究,并搭建了下肢步态检测系统; 对功能性电刺激技术进行了研究,设计了功能性电刺激单元,完成了该单元的硬件设计; 通过分析足下垂患者的步态特点,提出了踝关节助力机构所需要完成的功能性目标,并完成了助力机构的研制; 根据已经搭建的平台,对传统的PID控制方法进行了研究,设计了下肢步态检测模块、功能性电刺激单元和踝关节助力机构的控制系统,完成了控制系统搭建。     

外骨骼足端人机接触力测量装置研究

下肢外骨骼机器人系统中,足端接触力的测量是人机交互运动控制的基础,针对设计上面临的足地接触状态复杂、趾关节挠曲运动、重量及尺寸空间限制等问题,提出基于分布式传感器布局,以及刚柔结合的足端人机接触力测量装置结构方案。采用 6 自由度全约束的人机连接方案实现与人足的可靠连接,通过多传感器布置方式来应对复杂的足端受力状况,采用刚柔结合的双层结构,结合多个运动副,解决传感器之间内应力问题,并实现顺应趾关节弯曲的需求,设计了高精度的供电及信号放大电路,并建立力平衡方程实现力信号的合成,最后开展了与三维力台的对比实验,验证了功能指标和测量精度符合设计需求。     

基于坐姿的脚控操纵装置安装位置评价方法

在产品设计中,操纵装置安装位置直接影响了操作者的操纵行为,对操纵元件安装位置的设计和评价具有十分重要的意义.研究了一种通过人体姿态的舒适性来反映脚控操纵装置安装位置设计优劣的新评价方法,建立了坐姿操作状态下脚控操作装置安装位置的评价数学模型,并研究了模型的求解方法.运用该方法对某型号装甲车辆的脚踏板安装位置进行评价计算,得出了与实际情况非常吻合的结果.     

平板电视EPS缓冲垫设计及跌落分析研究

利用缓冲包装设计6步法设计一款平板电视EPS缓冲垫,然后使用HyperWorks和LS-DYNA做跌落模拟,分析最大冲击加速度等相关数据。分析发现面跌落时平板电视受到的最大冲击加速大于40g,超过设计值,需要对缓冲垫面结构进行优化以满足产品缓冲保护要求。     

某导弹惯性敏感装置跌落仿真分析

为了保证勤务处理惯性敏感装置跌落时结构完好和安全,运用ADAMS软件仿真分析了某导弹惯性点火器中作为惯性敏感装置的弹簧-质量系统的跌落响应特性,得到了针对不同跌落目标时惯性弹簧受力曲线。惯性敏感装置跌向不同介质目标时,惯性体与其下方的座体平面仅有一次碰撞,且由该碰撞产生的释放钟表机构的窗口时间远小于钟表机构的解除保险时间,之后惯性体又在惯性簧的作用下复位,因此该惯性敏感装置设计是能够保证跌落安全和结构正确性的。     

光纤、电容液滴分析仪(一):原理与实验

介绍一种用于液体特性研究的新型仪器——光纤、电容液滴分析仪(FCDA：Fiber—Capacitive Drop Analyzer)。该仪器利用光纤液滴分析技术和电容液滴分析技术制成特殊的液滴传感器，获取经过液滴的光强信号随液滴生长变化的规律，得到反映液体综合特性的“液滴指纹图”。通过对部分样品进行测试实验，证明液滴指纹图可以作为鉴别液体的依据，同时具有测量液体物理、化学特性参数的潜力。     

爬壁机器人尖爪型仿生脚掌设计

为了设计出适合爬壁机器人使用的脚掌,对大黄蜂等昆虫的足掌结构进行了研究,同时对几种爬壁机器人脚掌结构进行了对比分析,采用了带有尖爪的仿生脚掌结构。该脚掌利用尖爪实现抓附,并由一根柔索传递驱动力;根据大黄蜂跗节链的运动机理设计了脚掌关节、脚掌跗节和脚掌尖爪,并辅以有限元法对其强度进行计算校核。实验结果表明,该尖爪型仿生脚掌可以实现多足爬壁机器人在粗糙壁面上稳定、可靠地爬行。     

星表着陆缓冲装置缩比样机全工况落震试验系统设计与试验方法开发

通过调研国内关于落震试验装置的研究资料及深空探测着陆器对地面落震试验的要求,设计了一种可以实现星表着陆缓冲装置全工况落震的试验系统,采用三维建模软件对该试验系统进行了结构设计,并开发了配套的试验方法。该试验系统包括台架系统、提升系统、水平框架系统、姿态控制系统、锁止释放系统和高速摄像机6个部分,考虑可搭载的缩比原理样机最大质量和极端落震工况,采用有限元方法完成了试验系统的结构力学性能校核,结果显示其强度和刚度满足要求,验证了所设计的落震试验系统的实际可行性与操作安全性。     

低压降比调节阀的设计与应用

叙述了低压降比调节阀的工作原理、结构设计、试验效果,并将一些重要参数对低压降比调节阀性能的影响进行了分析.结果表明,该低压降比调节阀设计方法合理,运行平稳,工作可靠.     

内置涡核破碎翼参数对旋风分离器性能影响的仿真研究

内置涡核破碎翼旋风分离器具有保持较高效率同时降低压降的特点。研究涡核破碎翼参数对分离器性能的影响有重要的意义。本文利用计算流体动力学方法(CFD),采用雷诺应力模型(RSM)和离散化模型(DPM),模拟涡核破碎翼参数对分离器性能的影响。结果发现:随着相邻涡核破碎翼间距增大,分离器收集效率及压降均呈现缓慢增长趋势,而随着每组涡核破碎翼个数增加,分离器收集效率及压降均呈缓慢下降趋势。     

微电子产品冲击试验机

微电子产品在一般使用和各种运输过程中都可能因为不同形式的冲击而造成功能失效,因此电子产品的抗冲击强度成为电子产品可靠性的一个评价指标,也是结构设计的一个重要考虑因素。但是目前常用的冲击试验机都是针对结构尺寸较大,质量较重的产品,对于微电子产品这种结构小、重量轻的特点,一般的试验机不能有效的检测出其冲击的力学特性。文章介绍了所设计的冲击试验机的原理结构及其功能,并使用移动电话在该机上进行一系列冲击试验,获得了载荷、加速度、应变等重复性良好动态力学参数,反映移动电话的抗冲击能力。掌握这些动态力学参数,对产品可靠性的设计有很大的帮助。     

A Cell Design for Minimizing iR Error in Controlled-Potential Polarography of High Specific Resistance Solutions

SUMMARY

A design is presented for a polarographic cell that minimizes the iR error in controlled-potential polarography of solutions possessing a high specific resistance. A sharpened Smoler 90° vertical orifice DME is used. With this electrode, the mercury drop grows principally in the downward direction. This and the fact that the end of the capillary is sharpened to a point allows the positioning of a micro reference electrode probe directly above the mercury drop and to within 0.1 of the maximum radius of the mercury drop from the mercury surface during the entire drop life time. With this apparatus it is also possible to observe the iR error as a function of the distance between the reference electrode tip and the mercury drop surface. The effect of reference electrode position on iR error introduced is illustrated by a series of uranium and cadmium polarograms in high specific resistance media. Controlled-potential polarograms with little distortion attributable to iR error can be obtained with this cell design in solutions with specific resistances up to at least 22,000 Ω-cm.     

基于多目视觉的布匹瑕疵检测系统硬件部分设计

为实现布匹瑕疵检测的自动化,设计了基于多目视觉的布匹瑕疵在线检测系统.主要针对系统的性能要求,对系统的硬件部分进行了设计,除了对系统的主要硬件设备进行选型和设计外,还在验布机的基础上,设计了系统的机械传动部分,保证了布匹在一定的转速下,系统能够获得稳定清晰的图像,进而实现瑕疵的检测和定位.     

平衡套筒式减压阀设计

针对高压降下的节流减压易产生气蚀导致减压阀节流件过早损坏问题,设计了平衡套筒式阀瓣结构,使一套阀瓣实现两级节流,减小单级节流压降,避免了气蚀产生。     

光纤、电容液滴传感器的设计研究

光纤、电容液滴分析技术是利用光纤和电容测试技术制成特殊的液滴传感器，获取经过液滴的光强信号随液滴生长变化的规律以及有关液滴体积的信息。文中将具体介绍光纤、电容液滴传感器的工作原理、电容液滴传感器的数学模型和液滴滴头的结构设计，同时给出由传感器获取的与液滴生长过程相关的光纤信号和液滴体积信号。     

基于GPS的联合收割机智能测产仪器研制

提出了一种低成本GPS定位、数据采集和存储的实现方法，开发了智能谷物测产系统。     

曲柄摇杆式爬楼梯装置设计

针对星轮式爬升机构稳定性指标r值较大,影响运行稳定这一问题,提出了一种曲柄摇杆式爬楼梯装置.研究了曲柄摇杆机构杆长对运动轨迹的影响,并对装置进行设计,使其r值减小了22％;应用SolidWorks软件对装置进行建模及爬楼过程仿真,得到其空载和施加载荷时的运行轨迹图,确定了方案的可行性;并进行样机测试,验证了装置的运行稳...     

手机跌落破坏仿真分析研究

国家对电工电子产品的环境试验有严格的标准规定，其中一项重要试验项目就是自由跌落。而自由跌落作为手机环境试验的一个重要试验项目，其属于实物试验，多在产品开发后期进行。采用有限元技术仿真手机环境的自由跌落响应，可在手机模型设计初始、实物样机制造出来之前进行，能够有效地发现设计缺陷。运用MSC．RATRAN／DYTRAN软件就手机自由跌落试验仿真分析过程中加强筋厚度对手机壳体强度和刚度的影响进行了模拟仿真，并对计算数据对比和分析，得出加强筋厚度设计的通用参考数据。     

光纤连接器插芯微内孔研磨实验装置设计

根据光纤连接器陶瓷插芯微内孔研磨的要求,分析和探讨了研磨加工的机理和工艺特点,设计了相应的研磨实验装置.实验证明:该装置设计合理、运行平稳、参数调整方便,完全满足对陶瓷插芯微内孔加工实验研究的要求,也可以作为工业生产装备使用.