基于虚拟样机技术的外骨骼助力搬运机器人结构设计与仿真研究

针对现有外骨骼助力搬运机器人结构复杂、价格昂贵的问题,对外骨骼助力搬运机器人虚拟样机技术的结构设计、运动学与控制仿真展开了研究。设计了一款结构相对简单,在人体弯腰搬运重物时对人体腰部提供助力,且肘关节设计为自锁机构的可穿戴全身外骨骼助力搬运机器人;通过对外骨骼下肢运动学模型建立了D-H坐标,进行了正逆运动学分析;利用虚拟样机技术,采用人体步态行走时所采集的实验数据,对外骨骼助力搬运机器人进行了步态运动的仿真分析与联合控制仿真。研究结果表明:所设计的外骨骼助力搬运机器人的步态仿真运动与人体的实际数据相符,验证了所设计结构的稳定性与可靠性。     

人机携行外骨骼双腿交替多相行走建模与仿真

为了研究人机携行外骨骼行走过程中多相交替过程下运动学参数的变化规律,基于D-H坐标系对外骨骼建立运动学模型,运用Newton-Euler递归公式计算出行走过程中的运动学表达式。为实现外骨骼与人体的携行运动,通过位移姿态传感器对人体行走过程中各关节参数进行了测量与分析。基于西南交通大学第三代人机携行外骨骼为研究对象,在Adams环境中建立虚拟样机,以人体运动参数为驱动,对外骨骼进行运动学仿真,并以双腿多相交替过程为切入点,对仿真结果进行了分析。结果可为人机携行外骨骼驱动的测控系统提供可靠依据。     

无动力储能式辅助负重外骨骼弹簧刚度优化

针对目前重物搬运困难、人体搬运效率低的问题,提出一种含弹簧储能元件的辅助负重下肢外骨骼,并对其刚度进行优化。首先,建立了该外骨骼的运动学模型,明确了各部件的运动关系;其次,通过建立步态支撑周期内的力学模型,确定各关节由负载产生的力矩与刚度的关系;最后,以各关节由负载产生的有效转矩之和最小为目标、以刚度为参数建立模型,采用遗传算法进行刚度优化,并穿戴实体样机进行实验验证外骨骼性能。结果表明:穿戴对刚度进行优化后的无动力外骨骼可有效降低人体在负重行走时的能耗,减小人体骨骼受力。     

助力型外骨骼行走模式下多关节动力分配仿真分析

助力型外骨骼是一种人机高度结合的复杂机械结构。为了研究外骨骼在行走模式下负重50 kg时各关节所需驱动力矩以及功率变化规律,本文以西南交通大学第三代助力型外骨骼为研究对象,建立外骨骼模型,运用拉格朗日方程对外骨骼进行动力学分析。为实现外骨骼与人体的携行运动,通过姿态传感器对人体行走过程中关节角的变化规律进行了测量与分析,并将其作为驱动函数对ADAMS环境中的外骨骼虚拟样机进行动力学仿真,得出各关节驱动力矩变化曲线,并拟合出各关节功率曲线。所得结果增加了人机携行性以及结果的可靠性,为助力型外骨骼的驱动控制提供了参考依据。     

基于人机系统虚拟样机模型的外骨骼系统控制研究

为了更好地进行携行外骨骼系统设计,通过ADAMS建立了人机一体化虚拟样机模型。采用仿真对二者行走过程进行了分析比较,验证了所建立模型的正确性。通过对人机外骨骼模型的ADAMS与Matlab的联合仿真,将虚拟力矩控制应用于虚拟样机模型实现了外骨骼系统的携行,为进一步深入研究外骨骼的控制方法,实现复杂运动控制打下基础。     

负重外骨骼机器人的设计及其运动学动力学仿真

介绍了人体下肢骨骼结构以及人体步态数据,并在此基础上创建了下肢外骨骼机器人的零件模型及其装配体模型,然后将装配体模型导入到MSC.ADAMS软件中,进行运动学和动力学仿真。仿真结果表明:该外骨骼机器人结构合理,能够保证机构运动的灵活性与穿着舒适性;其次是动力学仿真结果反映了外骨骼机器人各关节处所受载荷的变化规律。     

携行式外骨骼下肢运动学分析与仿真

携行式外骨骼作为一种有效的人机耦合方式,能够为人体负重运动提供必要的支撑和辅助。下肢结构作为整个系统的核心组成,其运动轨迹的实现情况将会直接影响外骨骼穿戴舒适性和运动协调性。从运动学角度出发,对外骨骼下肢结构及自由度和动态稳定性进行了分析,利用坐标变换和D-H方法建立外骨骼下肢运动模型并实现下肢运动轨迹规划。利用Solidworks建立了外骨骼三维模型,将其导入Adams中构建虚拟样机模型进行运动学仿真。仿真结果验证了运动学模型及推导公式的正确性,为进一步研究携行式外骨骼打下了理论基础。     

基于柔性膝关节的外骨骼设计与动力学研究

为了兼顾外骨骼动力的线性输出与穿戴过程的安全性,设计了一款包含助力与缓冲两种工作模式的下肢外骨骼。首先,对外骨骼膝关节缓冲器及整机模型进行了参数计算与结构设计;然后,对其做动力学分析并通过Matlab计算得到关节理论力矩;将计算所得参数与理论力矩分别代入Adams,对两种工作模式下的外骨骼进行仿真试验;通过对比仿真结果与人体运动标准数据,证明外骨骼助力模式可基本满足穿戴者正常行走需要,缓冲模式可在突发状况下缓冲刚性冲击。研究结果为后期系统的控制与模型制造提供了重要的理论依据。     

外骨骼助力机器人结构设计及动力学仿真

采用人机合一的下肢外骨骼助力装置,是未来单兵提高携行、机动能力的先进方式;而智能化的助力机械结构设计与合理的驱动选择布置,是确保外骨骼助力机器人可靠工作的关键。本文通过对人体结构与人体行走运动机理的分析,进行外骨骼机械结构的初步设计,并从电控、驱动及结构减重等方面进行考虑,对外骨骼机械结构进行优化设计,并获得三维模型。在此基础之上,进一步就机械结构的运动学仿真,通过对各关节的力矩分析,验证结构设计及驱动布置的合理性。     

一种多功能下肢外骨骼机器人的设计与仿真分析

针对老年人以及下肢运动障碍患者的康复训练和运动代步的需求,设计了一种多功能下肢外骨骼机器人,利用辅助起立机构和腿部外骨骼实现对使用者下肢的康复训练。分别了建立外骨骼机器人单腿支撑阶段和双腿支撑阶段5杆模型,采用拉格朗日方法推导出动力学模型,计算各关节所需的理论力矩;建立虚拟样机模型进行动力学仿真,仿真数据与理论数据进行比较,验证了理论推导的准确性和外骨骼机器人设计的合理性,为后续电机选型提供了依据。     

矿井通风机扩散器弯头结构处导流板布置方式优化研究

通过对矿井通风机扩散器弯头结构处常见的导流板布置方式进行对比分析,采用有限元流体计算方法,对常见导流板布置方式的优缺点进行了说明,并且加入了长圆弧导流板的数值模拟分析,为矿井技术人员在通风系统实际应用方面提供了依据.     

变速箱缺油导致的齿轮烧蚀分析

以HW15710/19710双中间轴变速箱为研究对象,根据售后故障图片分析进行故障再现试验进行验证,得出导致变速箱齿轮烧蚀的很重要一个原因是变速箱缺油。     

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。     

大型汽轮机上半缸体重量对通流的影响

针对电站汽轮机实际装配过程中,上半汽缸重量产生的挠度对汽轮机装配后产生偏差进行测量和分析,并结合装配过程提出如何进行修正。     

炉压控制在铸件热处理中的应用

通过对炉压控制技术的分析,介绍了炉压控制在热处理炉的应用,详细论述了炉压控制在实际应用中所面临的问题及其解决方法。     

COG倒装设备的控制系统研究

玻璃覆晶封装技术是一种将裸晶片互连到玻璃基板上的封装技术。通过计算机控制系统,基于PLC的伺服驱动系统、图像处理系统、温度控制系统和压力控制系统等,实现高稳定性和准确工艺要求下的Ic芯片和玻璃基板的粘贴动作的形成和协调;并对开发的PLC控制系统进行了优化,实现了生产效率的提升。     

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。     

浅谈市场价值增加率最大化目标的实践意义

企业财务管理必须坚持价值创造的核心内容,以市场价值增加率最大化为目标。从企业业绩、投资项目、融资政策、激励与分配制度以及对现行财务会计的优化作用等方面阐述市场价值增加率最大化目标的实践意义。     

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.     

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.