基于人机工程学的网球轮椅设计

针对网球轮椅在宜人性方面存在的问题，应用人机工程学理论设计网球轮椅，从网球轮椅的座椅系统、驱动系统和乘坐舒适性等方面进行设计。采用了PRO／E软件进行三维实体造型，并利用I-DEAS软件对网球轮椅进行了静态强度分析，设计出了操作方便、安全，舒适的网球轮椅。     

基于人机工程学多功能轮椅的分析设计

针对轮椅在宜人性和适用性方面存在的问题,应用人机工程学理论设计了多功能轮椅。从多功能轮椅的关键部件中主要以便槽、靠背、坐垫的设计来考虑人机工程学在机械设计中的应用,采用了Pro/E软件进行三维实体造型。简述人机工程学与轮椅舒适性的密切关系,以及轮椅舒适性设计的主要相关参数。通过对主要部件的模型进行反复的分析论证,最后证实了该多功能轮椅工作的正确性和可靠性。     

基于人机工程学的爬楼梯轮椅的设计

针对轮椅在宜人性和适用性方面存在的问题,应用人机工程学理论设计了能爬楼梯的多功能轮椅。多功能轮椅的关键部件中主要以机架、座椅、靠背、坐垫的设计来考虑人机工程学在机械设计中的应用,采用了SolidWorks软件进行三维实体造型。简述人机工程学与轮椅舒适性的密切关系,以及轮椅舒适性设计的主要相关参。通过对主要部件的模型进行反复的分析论证,最后证实了该多功能轮椅工作的正确性和可靠性。     

轮椅人机系统设计与分析

通过对轮椅各部分的阐述,提出了目前轮椅设计的不合理性,并从轮椅结构及人体尺寸2方面进行了人机工程分析。结合中国成年人．^坐姿标准尺寸,从人体测量学角度,进行了轮椅尺寸的设计,并按照功能修正的方法,设定了轮椅的主要设计尺寸,绘出了标准尺寸的轮椅视图。根据残疾人、老年人对其舒适的需求,以靠背、坐垫、脚踏、手推柄为例进行了一系列的舒适性设计。     

基于Python的智能控制轮椅的研究与设计

针对普通电动轮椅功能单一的问题,利用Python控制及多传感器实现了对电动轮椅的智能控制。Python开发板控制驱动电机、传动机构,实现轮椅的行走和座椅的升降。倾角传感器、速度传感器、加速度传感器、超声波传感器实时测量和监控行走速度、加速度、座椅倾斜角度、障碍物情况,从而使系统自动判断和控制轮椅速度和刹车。特别是下坡时,当速度超过设定极限值,就自动进行刹车减速到适宜的速度。多功能轮椅具有太阳能辅助供电、手动剪叉式座椅升降、腿部加热、语音提示、刹车等多功能模块,提高了轮椅的舒适性、安全性和多用性。     

基于导纳控制的轮椅姿态柔顺调节方法研究

针对目前多姿态智能轮椅姿态调节舒适性差且存在安全风险的问题,提出一种基于导纳控制的轮椅多姿态柔顺控制策略.首先,基于人体生物力学,分析和获取了人体姿态调节过程中的舒适姿态及人-座椅面压力分布图.其次,采用DH参数法对轮椅座椅姿态调节机构进行运动学建模,并以此为基础,以位置环为内环反馈,建立人-座椅面压力外环驱动的导纳控制策略.最后,构建了基于CoppeliaSim和MATLAB的可视化仿真,建立轮椅姿态调节机构的URDF模型,采用LuaSocket实现MATLAB和CoppeliaSim间的通信,进行联合仿真.仿真结果表明轮椅在姿态调节过程中,人与座椅面间的压力变化平稳,可以自适应地调整其位姿,使用结束后能及时回到初始位姿,验证了该方案的可行性与有效性.     

一种电动轮椅车悬架结构参数设计

借鉴国际标准ISO2631-1 1997(E)中人体承受全身振动的评价方法,用动力学仿真软件ADAMS对一种电动轮椅车基于振动舒适性在一定频率简谐激励下的悬架结构参数进行均匀试验设计仿真分析,并利用二次逐步回归方法对试验结果进行回归分析,得到各结构参数对电动轮椅车振动舒适性的贡献度,为电动轮椅车悬架设计提供一定的依据。     

基于改进 RRT ∗ 算法的智能轮椅全局路径规划研究

现实环境中智能轮椅大多数处在复杂场景下工作,其自主导航时对路径安全性等要求较高。 渐进最优随机搜索树 RRT ∗ 算法 基本满足移动机器人最优路径规划,但由于智能轮椅本体较大,容易与环境较近接触,因此可对环境模型进行膨胀并定义不同搜索步 长,使其规划出的路径远离障碍物。 其次为保证用户在使用智能轮椅导航时能够获得更高的舒适性,更高效的到达目的地,而借用启 发式约束采样思想和人工势场中引力场思想修剪此算法规划时的冗余节点,从而减小系统运行内存,随后结合轮椅的最小转弯半径, 提出最小段路径曲率约束策略和三次 B 样条曲线算法对路径进行平滑处理,使其更加适合轮椅行驶。 最终在 MATLAB 和 Gazebo 仿真 平台对改进前后算法对比实验,并将本文算法应用与智能轮椅实体上,试验结果表明,该算法能够有效解决智能轮椅全局路径规划问 题,能够明显提升全局路径规划效率,具有一定安全性,可为其移动机器人领域提供有效参考。     

基于UG的康复轮椅设计与仿真分析

为满足下肢残障者和老年人的康复锻炼需要,通过对肢体运动特性分析,采用曲柄连杆机构,设计出既具有普通轮椅的代步功能、又能进行肢体康复运动锻炼的康复轮椅。采用两套传动机构,分别控制人体左右肢体的运动,以满足肢体运动的协调性。利用UG软件对康复轮椅进行三维建模和运动仿真分析,进一步对设计参数进行优化,使其结构合理、安全舒适。     

老年智能轮椅设计研究

根据老年人的生理与心理特征,归纳了老年智能轮椅设计中的功能性、易用性、情感化、安全性及模块化等原则,并提出了设计原则的综合评价方法;对智能轮椅实现智能化的各种关键技术进行了阐述;对老年人专用智能轮椅的功能、外观及人机界面进行了创新设计,给出了设计方案,为相关产品设计提供借鉴。     

基于操纵力感知场的人机系统操纵舒适性度量方法研究

操纵舒适性度量是人机系统研究的一项重要内容。针对操纵舒适受多方面复杂因素的影响,难以准确、稳定地进行度量的问题,重点围绕人与机器二者的关系,构建人机系统操纵力感知场,将各影响因素以及相关的测评方法映射到场结构中进行归类分析。提取人、机接触应力和操纵者的肌肉应力作为场源核心参量,以同二者相对应的感知强度作为场强参量,利用史蒂文斯幂定律定量描述接触应力、肌肉应力与其对应的感知强度的映射关系,并以高斯势函数表征感知强度与舒适性之间的关系,最终依据操纵力感知场的分布特性,从局部和整体两方面实现操纵舒适性综合度量。应用该方法进行汽车刹车踏板操纵舒适性测评实验,实例分析结果表明,所得操纵舒适性指数与主观测评结果一致,该方法能够作为主观测评的有效补充,为人机系统操纵舒适性优化设计提供理论依据和数据支持。     

轮椅车动态测试系统的研制

为了对轮椅车的各项性能指标按国家标准进行检测,针对各种规格的手推式轮椅和电动轮椅,按照国标与欧标所述的测试要求与测试方法,研制了一套轮椅测试系统。采用模块化的设计思路,实现测试系统的有效整合。按功能不同,整套系统分为传动模块、轴距调整模块、电动轮椅／手推式轮椅切换模块、轮椅车夹持模块、控制模块等。重点叙述了轴距调整模块、电动轮椅／手推式轮椅切换模块与轮椅车夹持模块。该系统经过实验表明,它能够对前后轮间距为350～1500mm的轮椅车进行颠簸测试,并可测试电动轮椅在0—40°斜坡上的爬坡能力,能对电动轮椅与手推式轮椅进行切换。系统具有测试精度高、操作简便、可靠性高等优点,具有较大的推广价值。     

稳健技术的汽车底盘平顺性匹配方法研究

将稳健技术应用于汽车底盘的平顺性匹配研究中,由于考虑了使用中或设计中参数变化的问题,从而使汽车在使用中能够不受噪声因素的影响而保持一定的平顺性能.利用神经网络(NN)建立汽车平顺性匹配模型,并通过该NN模型计算稳健设计中所需的导数信息,此方法不但提高了优化匹配的搜索效率,而且避免了繁琐的公式推导.建立基于1/2汽车NN模型的平顺性稳健设计方案并进行优化设计,其结果与一般设计结果进行对比,表明稳健设计结果能够在外界环境变化的情况下,保持良好的性能.     

两足步行椅机器人及其稳定性计算研究

两足步行椅机器人是一种为残疾人设计,用来替代轮椅和假肢的助残机器人.本文介绍了两足步行椅机器人的整体机构设计,并以前向运动为例,详细讨论了利用ZMP理论进行步行稳定性计算的方法,最后通过计算机仿真验证了这一计算方法的有效性.     

基于6R喷涂机器人的多轴运动控制系统设计

针对市场上轮椅普遍功能不强大,以及功能强大的智能轮椅一般都只停留在实验室的现状,研究出了一种基于单片机控制的多功能智能轮椅。轮椅主要功能模块有:操作杆控制,遥控器遥控控制,语音命令控制与语音识别回放,超声波智能避障,运行轨迹自主优化和运动速度平稳控制等模块。实践证明了轮椅的实用性,有效性和市场前景。     

系统参数对汽车平顺性影响的研究

本文建立了基于车身与车轮双质量系统振动的平顺性仿真模型,利用仿真软件MATLAB/simulink对模型的振动特性进行仿真.通过对比车身固有频率、车身部分阻尼比、车身等系统参数的变化来评价汽车的平顺性能,得到影响汽车行驶平顺的主要因素.在设计开发时加以考虑,从而达到优化汽车性能的目的.     

A design tool to evaluate the vehicle ride comfort characteristics: modeling, physical testing, and analysis

A greater need to enhance comfort characteristics during vehicle design process has recently forced the manufacturers to develop simulation-based approaches. In this study, a simulation-based model of a full-car suspension system is proposed to predict the ride comfort. A simulation model was created for calculating ride comfort effectively. This simulation uses seat-back, seat-surface, and feet acceleration values collected from four different road vehicles which were run on six different roads. Parameters which effect ride comfort were also investigated. Using these parameters, a simulation-based model of a full-car suspension system including engine and seat is created for predicting the ride comfort. The correlation between the results of physical tests and the simulation is very promising. It was found that the effect of an engine has a substantial influence on the ride comfort. To find the optimum values of each parameter, an optimization process was executed properly and added in the model. Using this model, the best ride comfort values were computed without the need of physical prototypes. The developed algorithm can be very helpful as an assistant tool for engineers during vehicle design and manufacturing process.     

车辆振动对乘员舒适性影响的研究

振动是影响车辆舒适性和安全性的重要因素,是车辆人-枳-环境考核的重要指标之一.研究了在几种不同路面激励下,某轮式车辆驾驶员座椅处的振动,分析了这几种振动的谱频率成分和对驾驶员舒适性的影响情况.     

Experimental Study on the Ride Comfort of a Crawler Power Chassis Scale Model Based on the Similitude Theory

The ride comfort experimental assessment of crawler off-road vehicle is relatively overlooked, and is expensive and difficult to execute with higher and higher ride comfort performance requirements. To...