基于视觉的非接触呼吸频率自动检测方法*

针对生理健康监测领域的呼吸率检测舒适度及效率问题,提出了一种基于视觉的非接触式测量方法,该方法利用普通相机拍摄人体呼吸视频,并通过欧拉算法将呼吸时的胸腹运动位移加以放大,考虑人体胸腹区域位置提取准确度对呼吸率检测精度的影响,提出了基于光流信号提取呼吸区域的方法,利用光流算法将胸腹运动转化为光流信息并进行编码,将其显示为彩色图像形式,从中提取胸腹呼吸区域的像素亮度序列,从而得到呼吸波形信息,通过波峰检测获取呼吸率。最后,实验将本算法自动提取的呼吸信号与Embla N7000多导睡眠仪测量结果相比较,结果表明,本算法呼吸率检测平均误差为0.54次/min,具有较高的准确性。     

无动力下肢负重外骨骼人机动力学及其储能元件刚度优化EI北大核心CSCD

为提高人体搬运效率,降低人体关节损害,提高外骨骼能量利用效率,基于人机动力学对一种无动力辅助负重下肢外骨骼的储能元件刚度进行优化。应用牛顿-欧拉动力学方程建立人机耦合动力学模型,得到各关节力矩与大小腿长度和质量、关节转角及弹簧刚度关系的数学模型。将三维动作捕捉系统采集的角度数据代入动力学方程中,通过MATLAB进行计算得到关节力矩动态变化规律。建立人机系统各部分的能量流动模型,并进行步态周期内的能量流动分析,以储能元件刚度为参数,储能元件的能量流动为约束条件,各关节平均力矩最小为目标建立优化模型,通过与AnyBody人体仿真软件获得的人体模型作对比验证优化结果的正确性。结果表明,穿戴优化后外骨骼减轻了下肢着地时对人体的冲击,有效降低了人体能耗和下肢关节转矩。     

基于面压力传感器的驾驶员疲劳监测方法

为预防交通事故的发生,研究一种基于面压力传感器的无仪器佩戴式驾驶员疲劳识别方法.设计实施一种通过安装在驾驶员靠背上的面压力传感器获取压力信号的试验,将面压传感器时域数据进行频域信号处理,通过心电信号与面压信号的相干函数计算,验证面压力传感器信号中蕴藏心电信号的结论.通过对与心电信号相干系数进行降噪、心率变异性(heart rate variability, HRV)数据处理及数据修正,提取出和心率变异性信号LF值一致的结论.试验结果表明,利用面压传感器进行驾驶疲劳报警是准确的.     

基于模型预测的PMSM直接转矩控制转矩脉动抑制方法

针对传统直接转矩控制方法转矩脉动大的问题,提出了一种基于预测控制减小转矩脉动的方法。首先对定子磁链矢量扇区进行了更加细致的划分,增加了可选有效电压矢量的数量,进而提高直接转矩控制的自由度。在此基础上,分析了零电压矢量对定子磁链幅值与转矩的影响,将零电压矢量加入到控制过程中,最后通过预测控制方法选择最优电压矢量。仿真结果表明,所提方法可有效降低转矩脉动,转矩脉动最大可降低61%,同时所提方法与传统直接转矩控制方法相比,具有更好的动态响应性能。     

面向踝部康复的广义球面并联机构型综合

针对现有踝关节康复机器人难以充分拟合踝关节复杂运动,人机相容性较差的问题,提出一系列与踝关节实际骨结构匹配程度更高的串联等效拟合模型。为满足踝关节串联等效拟合模型对康复机器人机构本体的功能需求,给出一种具有串联等效拟合模型的广义球面并联机构型综合方法。首先枚举出广义球面机构的基本构件及运动副,并依此构造出广义球面支链。继而基于螺旋理论分析单支链以及多支链组合对动平台的约束性能,给出支链的组合条件与原则,阐明不同支链在机构中作用的异同,并依此归纳出位置支链和姿态支链两类广义球面基本支链。最后基于基本支链的约束特性,根据支链组合条件,综合出一系列适用于踝关节康复机器人本体研究的广义球面并联机构,并通过螺旋理论证明其与踝关节串联等效拟合模型的自由度数及性质具有一致性,为此类康复机器人本体设计提供理论依据。     

大型水电机组转子平衡和振动试验经验

大型水电机组的振动和机械试验表明,某些水电机组的振动状况不能令人满意。引起水电机组振动加剧和运行可靠性降低的主要原因可以从以下几个方面寻找:机械的(转子不平衡和支持部件损坏);电气的(水轮发电机几何形状不正确);水力的(水轮机过流部件内水流对称的破坏)。振动发生的原因,实质上是机械不平衡,其表现方式和处置方法在文献中已经阐明,某些水电站转子采用直接平衡具有一系列重要的特性,取得了积极的效果。     

世界电力生产与消费分析

世界电力生产与消费分析Ｅ．Ｂ．阿盖瓦Ｂ．Ｂ．布尔舍维奇１９９０年，世界电力生产总量达１２００００亿ｋＷ·ｈ。从１９８３年到１９９０年七年间，平均年增长率达州以上。表１示出了世界各地区电力生产情况。如果保持目前这种趋势，到１９９３年世界电力生产将达到１...     

工业机器人能耗优化方法研究综述

机器人技术作为智能制造的关键,其能耗问题已引起各制造业大国的关注,国内外的研究十分活跃。针对工业机器人能耗优化问题,介绍了轻量化设计、高效驱动系统设计、能量存储和共享装置等低能耗硬件设计方法,从轨迹规划和任务调度方面对能耗优化的软件方法进行了综述,介绍了具有应用潜力的软件优化和硬件相结合的混合方法,同时突出了主要研究成果并说明了不足之处;最后指出工业机器人能耗优化具有潜力的发展趋势。