基于单片机的智能台灯设计

本文采用BCP2835单片机设计一款智能台灯,该灯采用直流电恒流驱动的LED作为发光源,通过触摸和语音控制调节合适的亮度和自动关灯智能处理,通过超声波测距进行近视提醒和学习坐姿检测,采用可视化的3.5寸彩色液晶屏,通过连接图灵机器人实现系统的人机交互,实现家长语音互动,家长也可以通过手机端实现实时监控小孩的安全和学习状况。经实验表明:该台灯实现了台灯控制方式的便利化与人性化,具备预防驼背、预防近视、语音互动和摄像头监控功等功能,具有较强的实用性和市场化潜力。     

基于柔性力敏传感器的便携式坐姿监测与提醒系统

读写坐姿长时间不规范将对青少年身体健康、学习效率产生不利影响.本文基于柔性力敏传感器,设计了一套新型的便携式读写坐姿实时监测及智能提醒系统.该系统根据生物力学、人体工程学规律,通过铺设于座椅上40 cm×40 cm的柔性力敏传感器,采集坐立时臀部压力分布数据。首先对原始数据进行预处理,再通过所提出的坐姿动作识别与分析算法对坐姿状态进行识别,实时分析坐姿情况,最后结合环境的温度、湿度、光强参数,给出预警方案.同时,在手机APP客户端实时显示并且存储监测期间坐姿及环境变化情况.该系统设计简单、交互性强,借助手机和压力垫的便携性,方便用户达到实时预警和分析的效果,帮助青少年纠正不良坐姿.     

下肢外骨骼研究进展及关节运动学解算综述

随着传感融合、移动计算、智能驱动等技术的发展以及研究者对人体运动中下肢重要生物力学功能认知的逐步深化,下肢外骨骼机器人作为一种与下肢并联,能为穿戴者行走助力的可穿戴智能设备愈发受到世界各研究机构的重视。本文根据下肢外骨骼的用途和结构详细综述了近年下肢外骨骼的研究进展,并借此对下肢外骨骼的未来发展进行展望。并针对下肢外骨骼在实时运动学检测与控制上对小型传感器的迫切需求,提出一种能够用于控制下肢外骨骼的基于惯性测量单元的人体下肢关节运动学测量与解算技术,在基于惯性测量的单自由度关节角度结算上得到较好结果。     

辐射空调房间人体与环境表面角系数的数值模拟求解

精确求解人体与环境表面间的角系数是研究辐射空调房间内人体辐射散热与热舒适的基本前提。结合角系数与有效辐射面积的离散公式,推导出人体与环境表面辐射角系数的数值模拟结果修正式,得到了中国人三维坐姿人体模型。在分别对坐姿人体与顶板、壁面、地板间的角系数模拟求解后发现,坐姿人体前后具有较大的方向性,人体对前方环境表面的角系数大于人体对后方环境表面的角系数。将角系数的数值模拟解与半解析解进行比较,对于顶板与垂直壁面,半解析解与模拟解较为吻合;对于地板,半解析解与模拟解存在较大的误差,并对半解析解进行了相应的修正。     

基于物联网平台的家庭智慧课桌椅设计

为了改正中小学生在学习时养成的不良习惯,设计了一款以ESP32为主控制器的智慧课桌椅.该智慧桌椅通过压力传感器和时钟计时来检测久坐,采用RealSense摄像头进行用户3D坐姿检测,控制电动推杆上下运行实现桌面的升降,加入语音识别模块简化了智慧桌椅的控制难度.此外,该桌椅采用双环PID控制算法和直线插补算法进行电动推杆...     

丝瓜籽油改性聚氨酯黏弹性泡沫的研究

为改善聚氨酯黏弹性泡沫工业依赖石油化工原料的现状。本研究以来源广泛的天然丝瓜籽油改性聚氨酯黏弹性泡沫,共设置了7个丝瓜籽油添加量梯度(0%、5%、10%、15%、20%、30%、40%)。在本研究中,利用各种方法研究了丝瓜籽油改性黏弹性泡沫(LSVF)的泡孔形态、反复加载力学性能以及坐姿舒适性。扫描电镜结果表明,丝瓜籽油的加入使得LSVF的泡孔直径变大,开孔增多。丝瓜籽油改性聚氨酯黏弹性泡沫的峰值应力、弹性模量、单位体积吸收能量、能量耗散与平均加载模量等压缩力学性能指标均呈现先减小后增加的趋势。此外,含量过高或过低都将影响丝瓜籽油改性聚氨酯黏弹性泡沫的缓压性能,LSVF-30的缓压效果最好,人-椅界面压力分布最为均匀、分散。在设计坐垫时需要考虑丝瓜籽油改性聚氨酯黏弹性泡沫坐垫的含量对坐垫缓压效果的影响。     

基于坐姿行为的办公椅设计与创新

以人机工程学原理与方法为依据,系统分析了人体骨骼结构及现代办公状态下的静态坐姿和动态行为,论述了现代办公椅设计的基本原则和定位。在此基础上,探讨了静态坐姿对现代办公椅尺度的限定及人体动态行为对现代办公椅功能性的界定,提出了符合现代办公实际需要的办公椅设计的新思路和新方法,以期为具体的办公家具设计提供参考。     

基于表面肌电的腰枕大小对坐姿舒适性影响的研究

随着科学技术在工作环境中应用的增多,固定姿势的影响及其导致的健康问题日益突出。在影响坐姿健康的诸多因素中非常重要的一点就是腰部支撑。本文利用表面肌电镀术,采用主观评价与客观测试相结合的方法,分析评价了腰枕大小对坐姿舒适性的影响,为从人体工程学的角度合理优化沙发腰部支撑设计提供了理论依据。研究结果表明,中等型号的腰枕可以使人体获得较好的坐姿;过大或过小的腰枕都不利于人体坐姿的保持。同时,实验研究还表明,表面肌电指标值IEMG和MPF可以较好地反映坐姿舒适性,二者结合使用可以达到较大地评价沙发使用舒适性的目的。