基于表面肌电信号对比分析的下肢假肢佩戴者提物补偿机制研究

目的本研究通过比较肢残者健体与残体生物力学参数的差异,分析下肢假肢佩戴者的健体在提物过程中对残体的补偿机制以及提物方法和负重水平对补偿机制的影响。方法以弯腰不屈膝和屈膝不弯腰两种提物方式以及三个重量水平作为实验自变量。通过肌电仪记录5名健体者和5名下肢截肢者在试验过程中6块肌肉(左右背阔肌、左右竖脊肌和左右股直肌)的肌电数据。通过表面肌电的时域分析,对比分析肢残者两侧以及实验组与对照组在6块主要活动肌群肌力的差异。结果对于积分肌电值(iEMG),残疾人被试在残疾一侧的iEMG指标值都要显著小于其健体一侧,背阔肌(P0.001,n=90)、竖脊肌(P0.01,n=90)、股直肌(P0.001,n=90)。残疾被试的股直肌健体一侧明显大于健康被试(P0.05,n=90);残疾人残体一侧背阔肌明显高于健康被试者(P0.05,n=45)。结论提物活动过程中,残疾人假肢一侧的股直肌和腰部的持久力和爆发力均弱于其他身体部位,健体一侧的背部、腿部和腰部提供能力补偿。     

工程施工中虚拟仿真技术的应用

介绍了虚拟仿真技术在工程施工中各个阶段的应用。通过具体实例,给出了在工程施工中应用虚拟仿真技术的具体实现过程。     

汽车稳定杆用55Cr3弹簧钢的低周疲劳性能

从汽车稳定杆用钢的实际应用需求出发，采用轴向应变控制方法，应变循环比R为-1，试验频率为0.1~1.0 Hz，疲劳试验加载波形为三角波，轴向总应变幅范围设定为0.35%~1.2%，测试了55Cr3弹簧钢低周疲劳性能，并对试验数据进行拟合计算，得到55Cr3弹簧钢的循环应力 应变曲线、应变 寿命曲线和过渡疲劳寿命；通过拟合Basquin和Coffin Manson公式，获得了55Cr3弹簧钢的低周疲劳寿命预测公式，拟合R2值大于0.9。通过疲劳断口分析，55Cr3弹簧钢断裂起源于试样表面，且存在多处裂纹源，裂纹共同向内扩展，最后快速断裂。     

基于蚁群算法的单目标选择性拆卸序列规划研究

根据选择性拆卸的特点,介绍了基于混合图的选择性拆卸模型.该模型描述了零件间的接触连接关系和非接触优先关系.基于混合图模型,以单个零件为目标推理生成选择性拆卸序列解空间;然后结合蚁群算法,从所有可行序列中搜索最优或接近最优的单目标零件选择性拆卸序列.最后,通过实例说明该方法的可行性和有效性.     

面向机电产品全生命周期的虚拟维修系统

以全生命周期理论为基础，以虚拟现实软件为表现手段，按照组件的思想提出面向机电产品设计的虚拟训练与维修系统框架，该系统由核心组件和应用组件组成，用系统总线构建各组件之间的通讯机制和关联关系。介绍了虚拟维修应用组件的组成、功能和在进行故障诊断时采用的可以快速定位的伪故障树法。开发了震雄集团有限公司注塑机虚拟训练与维修系统。     

油液监测诊断系统的知识发现方法研究

针对实现主动维修的油液监测故障诊断技术中存在的不确定性问题以及知识获取和故障源挖掘的问题,将知识发现方法引入油液监测和故障诊断技术,采用粗糙集和决策树、贝叶斯网络相结合的算法,与联机分析有机结合,构建了基于油液监测的智能维护系统。通过ADO使用Visual C++操作SQL Server数据库构建知识发现与维修决策算法应用于系统的知识发现模型,列举了模型的应用实例并作了相应的分析。     

一种以测量关键特征拟合舱段位姿的方法

受工艺条件和产品性能限制,在舱段上无法事先加工用于测量其位姿的基准点。为此提出了一种以测量及拟合关键特征获取舱段位姿的方法。首先根据舱段结构特点提取舱段上满足装配精度要求的关键特征并利用激光跟踪仪测量。利用2σ准则剔除关键特征测量数据中粗差异常点,以改进基于经典测量平差理论中的最小二乘法在处理粗差时容错性较差的问题。然后利用处理后的关键特征数据拟合舱段坐标系原点及各坐标轴方向的单位向量,最终得到舱段的位姿参数。仿真试验结果表明：经改进的最小二乘法在拟合舱段位姿时能获得更高的精度;所提出的位姿拟合方法的实用性和通用性不仅能满足舱段位姿测量与计算需求,也能为其他刚体位姿求解提供参考。     

基于误差修正的遥操作力反馈技术研究

基于虚拟现实的遥操作技术是目前实现时延下遥操作准确力反馈的重要方法。分析了遥操作虚拟模型误差,提出以虚拟手指尖位移来获取场景中手指碰撞信息,利用基于弹簧、振子、阻尼的动力学模型计算虚拟力。为减小虚拟模型误差,以从端反馈数据修正虚拟场景碰撞信息,采用自适应的最小二乘法实现对动力学模型各参数的在线参数辨识。实验结果表明,上述方法可实现快速模型误差修正,并使虚拟力与真实力基本吻合,提高操作的准确性。     

卫星相机快门装置的谐响应分析

快门装置是卫星相机的关键部件,不仅要保证其运行强度可靠性,而且要保证成像清晰,因此要求快门装置保持极高的运动精度。为了研究卫星相机快门装置动态性能,对快门装置进行了谐响应分析,分别得到了快门装置关键点沿快门装置虚拟轴X、Y、Z方向的位移谐响应曲线。在有限元建模中采用以弹簧单元代替滚珠的滚动轴承部件的简化建模方法。根据分析结果讨论了快门装置的谐响应特性,为验证和改善快门装置的动态性能提供了一定的参考依据。     

面向航天器舱体的智能装配系统研究

针对航天器舱体的装配,运用计算智能、人类智能和机器智能构建了一个智能装配系统。采用蚁群算法对舱体内零件的装配顺序进行了规划和优化,降低了复杂结构体的装配规划难度。采用混和现实技术给出了虚拟装配验证和训练的解决方案,从视觉、信息和操作三个方面来提高装配的人机交互效率;基于视觉的装配质量检测方法可为检查人员提供有效的提示信息,协助检查人员快速发现多余物,减小遗漏多余物的几率。