下肢外骨骼助力机器人关节驱动设计及试验分析

针对人体下肢关节特点与助行要求,设计了外骨骼机器人关节结构;通过ADAMS软件仿真,分析了外骨骼机器人水平助行过程中关节功率配置需求,根据关节需求设计了外骨骼电液伺服驱动系统;为满足外骨骼机器人对人体下肢关节助力及柔顺性要求,提出了基于关节误差估计的PID控制方法。详细介绍了外骨骼机器人下肢关节结构的运动形式与技术参数,优化配置了关节结构的运动范围与驱动行程,对该机器人进行了运动学分析并通过外骨骼的典型动作进行验证;划分了外骨骼助行过程中步态与关节驱动映射,给出误差估计与补偿PID控制的具体参数;分别从关节跟踪与助力功率的角度,量化分析、对比了基于关节误差估计与常规PID两种控制方法的助力指标参数。试验结果表明,所设计外骨骼关节与驱动系统可实现穿戴者助力行走;对比常规PID控制,抑制了关节驱动控制输出区间的不连续,改善了关节跟踪误差,提升了助力效果与柔顺性。     

行走助力型下肢外骨骼机器人的设计与控制

针对行走助力需求,通过对人体下肢结构与运动特征进行分析,采用模块化的方法设计了一款下肢助力外骨骼机器人。考虑不同场景穿戴者的运动特点,基于该系统设计了主动助力与随动跟踪 2 种控制模式。行走实验表明,该下肢外骨骼机器人既可以实现负重助行的功能,也能对目标关节轨迹进行快速的跟踪而不阻碍穿戴者的正常运动。     

可穿戴型下肢外骨骼助力机器人设计与研究

为拓展人体下肢关节机能,完成特定环境下的人机协同作业任务,介绍了一种可穿戴型下肢外骨骼助力机器人。在研究人体行走特点和下肢助力需求基础上,实现了外骨骼的机械结构设计与建模计算,针对外骨骼作业特点设计了电液伺服助力系统;通过虚拟样机运动仿真与外骨骼行走实验,匹配了驱动器与外骨骼的运动范围并优化,通过外骨骼辅助人体辅助站立实验验证了外骨骼与人体下肢运动范围匹配性及助力效果等,实验结果表明外骨骼助力机器人设计可行。     

一种外骨骼助行机器人的静稳定行走步态规划

设计了一种8自由度的外骨骼助行机器人,使其能在矢状面内完成行走运动,并通过足底重心转移模块使机器人在行走时重心能够在冠状面内左右转移。并对其进行了运动学建模,求解出关节角度和重心轨迹的关系。基于重心投影法理论,基于重心轨迹对下肢外骨骼助行机器人进行步态规划,使其实现静稳定行走。运用MATLAB求解出关节轨迹并进行稳定裕度地仿真验证,使得机器人能实现静稳定行走。     

助力下肢外骨骼直立行走过程研究

助力下肢外骨骼在行走过程的各关节角的运动学规律是研究下肢助力外骨骼的关键,其行走动作与人体行走动作有着高度的偕行性。通过光学捕捉系统结合高速摄像机获得人体不同状态下行走动作的空间坐标点,建立人体行走的棍图模型,基于MATLAB平台拟合负重为0kg、10kg、30kg行走速度为3km/h、4km/h、6km/h的关节角运动学方程,结合西南交通大学第二代助力下肢外骨骼计算膝关节处驱动液压缸的线速度及线加速度。实验结果为液压缸的选型、驱动控制系统的设计提供了理论基础。     

下肢动力外骨骼设计分析与实验

为有效解决下肢肌肉功能退化及中风偏瘫等疾病导致的老年人下肢运动功能障碍,从康复医学的角度,分析了康复运动对下肢功能障碍患者恢复的重要性,结合人体生理结构,建立了人体肌骨模型,进行了肌骨仿真分析。为了准确判断患者的运动意图,设计了3种外骨骼专用传感器。在此基础上,提出了力感知助力关节结构方案,并设计了下肢动力外骨骼整体结构,进行了人机耦合运动学仿真分析。在结构设计的基础上,设计了下肢外骨骼的硬件及电气系统。为了验证理论研究的正确性,加工了外骨骼实验样机,进行了相关实验。实验结果说明,设计的外骨骼专用传感器可以准确获取相应信号,助力关节可以提供较大的关节助力,设计的下肢动力外骨骼能够准确判断患者的运动意图,可以长时间稳定安全地进行平地行走及斜坡行走。     

一种下肢外骨骼助行康复机器人及康复评价方法

针对下肢瘫痪患者的康复训练需求,设计了一种下肢外骨骼助行康复机器人。描述了外骨骼机器人的机械结构。设计了基于关节角位移的闭环控制系统,将VICON运动捕捉系统采集的正常人体下肢运动关节角作为参考输入信息,控制受试者穿戴外骨骼进行行走、上下台阶动作。完成系统调试后,采用VICON运动捕捉系统捕捉受试者在该控制系统下的步态,并与正常人体步态作对比,验证了控制算法的正确性。定义了下肢康复评价标准RMP,使用设计的外骨骼康复机器人进行患者跟踪康复训练实验,验证了助行康复机器人的有效性。     

助力下肢外骨骼行走过程运动学研究

助力下肢外骨骼在行走过程的各关节角的运动学规律是研究下肢助力外骨骼的关键,其行走动作与人体行走动作有着高度的偕行性。通过光学捕捉系统结合高速摄像机获得人体不同状态下行走动作的空间坐标点,建立人体行走的棍图模型,基于MATLAB平台拟合负重为0kg、10kg、30kg、50kg行走速度为3km/h、4km/h、4.8km/h、6km/h的关节角运动学方程,结合西南交通大学第二代助力下肢外骨骼计算膝关节处驱动液压缸的线速度。实验结果为液压缸的选型、驱动控制系统的设计提供了理论基础。     

儿童下肢辅助训练外骨骼的结构与控制方案设计

面向学龄前脑瘫儿童的下肢康复辅助训练外骨骼的研究十分匮乏。针对这一现状从脑瘫患儿的病理特点入手，基于牵张和步行训练所需的必要自由度进行分析，确定了关键设计指标继而完成了共具有6个主动自由度的下肢康复外骨骼结构设计和结构优化。最后针对康复训练方案的特点提出了基于位置反馈的动力学前馈控制，通过对系统时域特性的分析确定了控制参数。通过实验分析证明了儿童下肢辅助训练外骨骼的结构合理性和牵张运动和步行训练的可行性。     

下肢外骨骼助力机器人本体结构设计与运动学分析

下肢外骨骼助力机器人是一种可以拓展人体关节机能,并可在特殊环境下作业的人机共融型机器人。基于人体下肢生物力学特点,阐述了下肢外骨骼助力机器人的机构设计原理及过程,分析了外骨骼机构的运动学关系,通过ADAMS匹配外骨骼与关节驱动范围并进行了机构优化,可以完成人体的代表性深蹲动作,为外骨骼助力行走留有较大的关节运动裕量,虚拟样机联合仿真也验证了外骨骼助力机器人的设计可行性。     

出口加强杆结构与布置方式对风机性能影响的试验研究

为保证风机出口蜗板面的平整,往往在风机出口采用加强杆进行固定。改变出口加强杆的高度与位置对风机性能会产生一定的影响。本文通过试验的方法对加强杆的高度与风机实际出口高度之间的最佳比值范围区间展开分析,给出了改善性能的合理匹配区间。     

试论作为“超级市场”的大学管理

隐喻是对现实的观念表达，在大学成为“超级市场”后，大学管理面临着一些新挑战。随着大学管理观念的转变，政府要加强对大学的管理权力，大学管理要民主化和科学化，建立咨询和协调机构，服务教育顾客。     

Research on the Distance of the Active Sonar under the Effects of the Thermocline

The existence of thermocline changes the acoustic structure and effects the direction of the sound rays.This paper analyzes the working process of the active sonar,and the mathematical models.The detection probability of the active sonar under thermocline is studied.First,the detection distance without thermocline is estimat-ed,then the effect of thermocline's depth and sound velocity changes on detecting submarine probability are discussed,and based an this,the effects of the sea condition on searching submarine probability is discussed,lastly the distance of active sonar is calculated under ther-mocline. The results indicate that under thermocline,the distance of the active sonar becomes obvious short,and with the sea condition becoming rough,the effect is more clear.     

柴油机中曲轴的振动对简易打麻机的影响分析

滚筒式打麻辊是简易苎麻剥麻机的核心部件,由柴油机驱动,主要作用是将喂入的苎麻条麻骨打碎。柴油机工作时产生的机械振动造成打麻辊的疲劳寿命和工作性能大幅降低。在这个过程中,打麻辊中紧固L型刀片的螺栓受影响最大。螺栓松动会造成L型刀片松动甚至脱落导致机器严重受损。为解决上述问题,本文研究柴油发动机的振动机理,建立合适的振动模型,运用MATLAB分析振型提出改进方案,最后通过样机试验来验证方案的可行性。     

模拟电子技术网上教学中的动画制作

Macromedia Flash MX是一款多媒体动画制作软件.目前,Flash已成为一种网上二维动画事实标准.在教学领域中,多媒体教学的介入,更是以其丰富的内容、生动的画面、巧妙的链接组合、多采的演示效果,激发了学生的求知热情.如果与Internet相连,则可以轻易将Flash MX教学课件上传,不但便于网上的教学,还便于学术的交流.在模拟电子教学中,应用Flash MX制作的多媒体教学课件,不仅可以激发学生的求知热情,而且还可以使在传统教学中学生不易理解的内容,通过Flash MX教学课件对其有一个感性认识.文中介绍了Flash MX教学课件的制作方法.     

对JT-6-19推焦车推焦杆震动的探讨

JT-6-19推焦车在推焦杆推焦进退过程中,出现不同程度的震动.分析推焦杆推焦中的各种因素及受力情况,找出主要因素,减小水平度公差,减小震动.     

改进燃烧系统提高车用柴油机的性能

阐述了燃烧系统对发动机性能的影响；介绍了双ω型燃烧室；设计了与车用柴油机相匹配的双ω燃烧室；优化了喷油系统参数，列出了相应的试验研究成果。     

花键轴齿形成形中齿根开裂的研究

应用有限元分析软件,对花键轴的齿形成形过程进行模拟.通过研究应力分布,证实齿根开裂现象的发生,找到齿根开裂的原因.通过分析断裂因子的分布和变化,预测可能发生开裂的位置.结合六齿矩形花键轴实际成形情况进行模拟计算,获得了入模半锥角的较佳取值范围.     

三大偶件磨损对供油量和供油压力的影响

柴油机三大偶件是整个系统的关键部件，磨损之后严重影响柴油机的工作性能。通过实验，分别测量三大偶件磨损后柴油机的供油量和供油压力波形，并对三大偶件对柴油机的供油量和供油压力的影响作了定性分析，为柴油机燃油系统的故障诊断提供了一个可靠的方法和依据。