基于VR的滑雪姿态训练模拟器设计

滑雪运动是受欢迎的冬季运动项目,为实现初学者的快速入门和对滑雪过程的模拟,设计了一种基于VR的室内滑雪姿态训练模拟器,训练器包括虚拟模拟系统、运动训练系统和安全防护系统三部分, VR虛拟模拟系统能够模拟滑雪训练场景、增加滑雪运动真实感;运动训练系统包含多种机构,能够最大限度模拟滑雪运动姿态;安全防护系统能够对使用者起到保护作用;训练器结合VR技术可实现真实滑雪场景体验下多维度滑雪运动姿态的模拟,让滑雪者在模拟运动时有身临其境的真实体感,显著提升了体验者模拟滑雪的实景感受。     

双人陆地龙舟训练器的机械结构设计

为解决龙舟运动员无法在陆地进行训练的问题，提出了一种可用于双人龙舟训练的训练器，由安全平衡框架、舟体、划桨训练装置、模拟水面装置组成。训练器利用风轮旋转提供阻力，模拟双人龙舟运动员在水中划桨的运动姿态，并通过导轨引导舟体通过自身的路径，实现其龙舟在水中出现前后高度变化和左右摇摆的功能，以满足运动员在陆地上进行训练的要求。     

面向滑雪运动多参量数据监测系统设计

越野滑雪训练多依赖于教练的主观判断和运动员的实际感受,缺乏有效的数据支撑.为了解越野滑雪运动员的体能分配和速度变化情况,设计了一种面向滑雪运动的多参量数据监测系统.多参量数据监测系统采用了低功耗设计理念,程序基于μC/OS-Ⅱ嵌入式系统,以STM32L1系列低功耗单片机为控制核心,通过心率传感器、GNSS定位模块、惯性...     

MG100全液压锚杆钻机钻架工作原理分析

目的分析MG100型全液压锚杆钻机全方位调整钻架的构造及工作原理,确定锚杆钻机钻头工作的矢量空间域.方法通过对锚杆钻机全方位调整钻架立面摆动部分、滑移伸缩部分和旋摆部分的分析,论述了全方位调整钻架的构造;并把实际工作状态下的钻架简化为数学模型,分析其工作原理,运用机器人运动学原理建立了钻头的运动方程.结果大臂绕与上支座铰接的铰点旋转范围为-20°~＋55°,桅杆在立面内的摆动范围为-142°~＋24,°桅杆绕回转支承轴旋转92.5°,桅杆可在滑槽内滑移1 000 mm.它反映出钻杆具有多方向钻进能力.结论得出了钻头工作的矢量空间域,为钻机的整体设计与使用提供了理论基础.     

某型飞机飞行训练器的设计与实现

针对当前某型飞机训练器研制成本很高、难以配置多台以实现多机协同飞行模拟训练的现状,从现有仿真技术水平出发,设计和实现了基于HLA的分布式某型飞机飞行训练器.介绍了此训练器的硬件结构和工作原理,并着重介绍了系统中各软件模块的开发与实现.实践证明,该训练器作为全任务模拟器的配套训练系统,在满足正常训练要求的条件下,系统成本低,使用费效比高,并具有良好的可扩展性.     

红外地球敏感器扫描镜机电特性光电检测系统研究

针对摆动扫描式红外地球敏感器扫描轴系的动态性能的测试技术进行了深入研究.介绍了测试系统的组成、总体结构和测量原理.着重阐述了姿态给定装置-两轴转台的设计方案及其传动机构精度计算,通过对扫描镜机电特性检测系统动态精度标定,其摆角测量范围为0°～±12°,精度达±0.05°,并给出三种姿态下的工作曲线.     

基于无线传感网的崇礼滑雪场安全预警系统设计

滑雪产业的迅猛发展,使得大众滑雪逐步走进人们生活,本文对张家口崇礼的几家滑雪场现状进行调查,并对调查得出的结果进行分析,根据现有问题采用无线传感网技术,设计实现了滑雪场安全预警系统.经验证,该系统性能稳定、实时性好,能有效监控并记录滑雪运动员的技术统计和身体情况,有效保证了运动员的安全,提高了雪场管理的智能化,降低了滑雪运动的危险性.     

喷管轴线、摆角等参数的红外光电探测

提出了一种基于多目视觉红外光电探测和圆锥曲面拟合的喷管轴线、摆角等参数估计方法.假定前端装有红外LED发光板和红外滤光片的4台高速相机实现了同步数据采集,且已完成标定.以红外反光标记球贴着喷管表面移动的大量三维坐标采样为基础,采用圆锥曲面拟合的方法求取喷管轴线的向量表示以及喷管圆锥曲面的虚拟顶点.通过喷管摆动的大量瞬时转轴拟合得到最小二乘意义上的摆动轴.将喷管轴线和摆动轴的公垂线与喷管轴线的交点作为摆心.喷管在摆动前后任意两时刻间的摆角可以用喷管上标记点的前后坐标到摆动轴的垂线向量的内积求得.摆角变化量除以时间间隔可得摆动角速度.摆动角速度的变化量除以时间间隔可得摆动角加速度.使用双轴摇摆-直线升降运动校准装置模拟喷管运动,摆心位移、摆角、摆动角速度和角加速度的测量误差分别为0.17mm、0.03°、0.12(°)/s、0.4(°)/s2.实验结果证明了算法的可行性.     

利用3D Stadio MAX进行实体建模与动画设计的新方法

3D Stadio MAX 是一种功能强大的三维实体建模及三维动画设计软件，在复杂的实体模型旋转过程中，常伴有摇摆现象，提出了实体建模与动画设计中实体模型绕指定轴旋转动画，解决了出现摆动现象的新方法。     

武术套路训练中核心力量训练的实验研究

将能促进核心区肌肉力量发展的"核心力量训练"引入武术套路训练中,与常规训练对武术运动员身体素质的影响进行对比。研究发现:1)核心力量干预训练与常规训练均能有效增加套路运动员核心区等长肌力与运动员人体平衡能力,且前者训练效果更明显;2)本实验中采用的训练器械对训练有积极作用;3)设计核心力量训练方案时,应注意与套路特点及难度动作要求吻合,要考虑运动员基本身体素质,同时随训练阶段以及运动员身体素质的变化灵活调整。     

摆锤位置对锤式自动平衡装置动态特性的影响

本文通过建立摆锤式自动平衡装置的数学模型,针对摆锤位置对摆锤式自动平衡装置的影响编制了相应的程序流程图,并据此进行了基于MATLAB数值仿真,得出如下结论:摆锤装在转盘中心时,摆锤可以绕旋转轴大幅摆动,摆锤式自动平衡装置同球式自动平衡装置一样,具有完全减振的能力;无滚动摩擦力时,摆锤可以停留在理想平衡位置完全平衡偏心质量,具有完全减振能力;有滚动摩擦力时,系统有微小的残留振幅,摆锤不安装在转盘中心时,随摆锤旋转中心到转盘中心距离的增加减振效果随之缓慢减小,此种情况下摆锤安装位置对系统减振性能影响不大。     

利用反映帧间图像界定运动员跑步训练强度仿真

目前运动员跑步训练强度仿真结果只是单一的画面,导致运动员跑步训练强度仿真结果,可视性低、仿真时间长,与运动员跑步运动实际结果不一致,为此提出利用反映帧间图像界定运动员跑步训练强度仿真。采用统计学测量方法获取运动员生理参数,并计算匹配因子,将运动员的生理参数与仿真人的生理参数进行匹配;在仿真平台确定仿真人关节转动、旋转角度、跑步步长、步调、步速与运动员一致,校准仿真人运动姿态;将校准后的运动姿态数据代入仿真平台,利用反映帧间图像形成连续的运动员跑步训练虚拟动画,分析运动员跑步训练,对运动员跑步训练强度进行界定。实验结果显示,在同一实验参数下,检测仿真结果与人体真实跑步运动模型的一致度,得出所提方法可以准确仿真运动员跑步运动姿态,可视性高、仿真时间短,与运动员跑步运动实际结果一致,仿真效果好,能够为监督运动员跑步训练过程提供一定帮助。     

Spray deposition for making large size billet with swing atomizer

The movement mode of the atomizer is a very important parameter during spray deposition process,which has direct influence on the size and surface texture of the billets. To resolve the problem of manufacturing large size billets,a method of spray deposition by the atomizer with off-center swing was put forward. The atomizer was driven by the alternating current servomotor to swing within 7° at varying speed. The influence of the atomizer parameters,such as translation of the atomizer,swing angle of the atomizer,substrate falling speed and spraying pressure,on the spray deposition was studied. The optimized parameters of the spray deposition process were obtained. The results show that the large size billets with uniform surface quality can be made through adjusting swing frequency and angle of the atomizer,offset distance of the atomizer and inclined angle of the substrate; the valid spray area will decrease and the dimension of top surface will reduce when pressure is less than 0.4 MPa within certain spray distance; meantime,the moving time and cooling time of the droplets are extended,which will lead to loose structure and bad densification. When the pressure,the swing angle and the eccentric offset of the atomization equal 0.5 MPa,7° and 60 mm,respectively,large size billets with fine texture and diameter of 500 mm can be produced.     

Optimization and design of inter-stage amplifier with wide output swing,high speed and high accuracy

To satisfy the design requirements of analog-to-digital converter （ADC） of high speed sampling system in an infrared focal plane array tester with 1024 × 1024 pixels, a first inter-stage amplifier of 12-bit 40- Msample/s pipelined ADC was designed with 0. 35 μm CMOS technology. On the basis of traditional two-stage amplifier, the cross-coupled class AB output stage and cascode compensation were adopted to improve the output vohage swing and bandwidth. Power dissipation was optimized with math tools. Circuit and layout design were completed. Simulation results show that the designed amplifier has good performance of 95 dB dc gain, ±2 V output voltage swing, 190 MHz bandwidth and 63° phase margin with feedback factor 1/4, 33 mW power dissipation and so on, which can meet the system requirements.     

45°辅助线在无轴投影图中的应用

在用正投影法对点的投影过程中,宽相等的投影线可以利用45°辅助线来完成,作图简单方便,但由于后续部分不再使用圆点及投影轴,无法直接绘出45°辅助线,使得这种简单快捷的方法不能有效地得以进一步利用.用一种即便没有轴线和原点,也可以利用45°辅助线实现宽相等作图的简便方法,使45°辅助线在无轴投影图中一样正确轻松使用.     

大型零件搬运装配的智能辅助设备防摆控制

智能辅助设备(IAD)是一种可与操作者在同一作业空间共同完成作业任务的智能机械装置.针对大型零件搬运装配过程中存在的负载摆动问题,对IAD的防摆控制进行研究,利用拉格朗日功能平衡原理建立了负载水平运动的数学模型,提出了负载防摆控制策略,分别设计了位置控制器和负载防摆控制器,并对防摆控制进行了仿真研究.研究结果表明,这种控制策略有效可行,在分别改变钢丝绳长和负载质量的情况下,小车运动能够跟踪参考位置,并且在启动加速和减速停止过程中,有效抑制了负载的摆角,使摆角快速衰减到零.该研究对于大型零件搬运装配的IAD运动控制系统的设计与实现具有实际的参考价值.     

基于振动中心固定的静偶分离摆架研究

传统双面立式平衡机由于摆架结构关系,振动中心不固定,往往导致实际测量误差较大,静偶分离效果不佳。通过对传统双面立式平衡机振动模型的理论推导,建立了传统双面立式平衡机振动中心的位置公式,计算出簧板绕振动中心的扭转刚度。依据振动中心和扭转刚度的相关参数变化趋势图,分析出传统平衡机测量误差来源。以误差来源提出一种能够保持振动中心固定的静偶分离摆架结构,同样基于振动模型推导了振动中心位置公式,验证了振动中心的不变性;依据静偶分离摆架系统的扭转刚度公式,得到常量刚度值,实现了传感器的测量稳定。另一方面通过对不同结构参数下静偶分离摆架的模态分析,发现了摆架结构的独特分离性。即柔性铰链只传递摆动信号而平动簧板只传递平动信号,两者在功能上相互独立从根本上决定了摆架的静偶分离。同时模态分析结果与不同形状柔性铰链的静力分析结果为摆架结构的优化设计提供了参考依据。最后动平衡测量实验表明,静偶分离摆架有效的提高了对低速旋转载荷的静偶分离能力。     

一种摆动主轴部件的结构及参数计算

通过对美国辛辛那提公司的H5-800型五轴联动卧式加工中心强力型主轴部件及摆动A轴结构的介绍及主要运动参数计算，说明了该机床是如何解决主传动及摆动A轴大扭矩问题的，同时讨论了作为加工中心的高速主轴部件的结构优化设计方法。