基于ADAMS的导杆摇杆滑块冲压机构的优化设计

为了提高冲压机构的设计质量,缩短和减少设计的周期和成本,针对导杆摇杆滑块冲压机构进行优化设计。通过对导杆摇杆滑块冲压机构工作原理的分析,建立了冲压机构的数学模型并确定了设计变量。利用ADAMS软件对该机构进行了参数化建模和运动仿真,然后以压力角最小和驱动力矩最小为优化目标对机构进行了优化设计,最终确定了影响压力角和驱动力矩的主要设计变量的参数。优化后的结果表明,冲压机构的压力角经过优化后减小了91.5%;驱动力矩减小了53.3%,优化效果明显。

基于小波包分解的滚动轴承故障信号频域特征提取方法研究

对轴承故障信号进行3层小波包分解,重构第3层所有节点,提取重构信号频谱的峰值作为故障特征点并构成特征空间,计算特征空间的平均欧氏距离,平均欧氏距离最小时对应的节点即为最优小波包节点,重构最优节点得到最优重构信号并从中提取特征点构成最优特征空间,最后,对最优特征空间进行K均值聚类。对4种转速下轴承的4种状态进行特征提取与模式识别试验,结果表明,运用该方法能有效提取轴承故障的特征,并使故障特征空间具有最低的类内离散度,获得了较高的模式识别准确率。

气动机械手轨迹的Terminal滑模控制方法

应用Terminal滑模控制方法对三轴直角坐标型气动机械手进行连续轨迹控制。首先建立了气动位置伺服系统的数学模型,然后运用Terminal滑模控制对机械手进行轨迹控制。仿真研究结果表明,采用高阶非线性的Terminal滑模控制方法,可以使该机械手对空间直线轨迹的跟踪误差只在未达到收敛点的时间段内较大,在到达收敛点后能完全跟踪目标轨迹。

电磁导航智能车检测和控制系统的研究

对电磁导航智能车的信号检测、控制系统的设计和实现做了介绍。通过Matlab对不同路径进行了磁场分析,确立了传感器的排布方案,并针对采集的信号进行了后续信号处理电路的设计,完成了信号的采样,确定了控制策略,单片机根据传感器采集的跑道信号通过A/D转换进行分析,通过增量式PID来控制智能车的速度,并通过脉宽控制舵机转角来实现智能车的拐弯,最终实现了能够针对不同路径稳定快速运行的电磁导航智能车的制作。

脑卒中上肢康复机器人研究进展

随着医工融合技术的发展与临床康复需求的提高,智能化上肢康复机器人因可为脑卒中患者提供高强度、高重复性主动康复训练,恢复上肢运动功能,实现脑神经重塑等作用,成为脑卒中康复领域的研究热门,但目前大多数上肢康复机器人系统仍处于实验室研发或临床验证阶段。本文总结国内外上肢康复机器人的最新研究成果,对比不同类型机器人的优势与不足,展望上肢康复机器人发展趋势,为促进其临床转化提供思路。

外骨骼康复机械手的结构设计及仿真分析

为解决中风患者传统康复训练效率低、成本高、不易在家中操作等问题,提出了外骨骼康复机械手的研究,首先建立了人手正逆运动学模型,然后以食指为例设计了外骨骼康复机械手结构,最后利用ADAMS软件进行运功学仿真,从而验证了设计结果的正确性。为控制系统的设计和物理样机的制造提供了理论依据。

人手食指抓取过程仿真与分析

通过分析人手解剖学结构和手指关节的运动特性,对人手食指在抓取过程中的运动进行了研究。试验测量了食指指尖抓取轨迹,由测量出的轨迹来计算出食指各关节的运动函数,再利用各关节的运动函数来仿真指尖抓取轨迹,并将仿真轨迹与试验轨迹进行对比和分析。结果表明,通过计算的关节转角函数可以实现对指尖的轨迹控制,研究成果对仿人灵巧手的运动仿真和控制具有指导意义。

外骨骼足端人机接触力测量装置研究

下肢外骨骼机器人系统中,足端接触力的测量是人机交互运动控制的基础,针对设计上面临的足地接触状态复杂、趾关节挠曲运动、重量及尺寸空间限制等问题,提出基于分布式传感器布局,以及刚柔结合的足端人机接触力测量装置结构方案。采用6自由度全约束的人机连接方案实现与人足的可靠连接,通过多传感器布置方式来应对复杂的足端受力状况,采用刚柔结合的双层结构,结合多个运动副,解决传感器之间内应力问题,并实现顺应趾关节弯曲的需求,设计了高精度的供电及信号放大电路,并建立力平衡方程实现力信号的合成,最后开展了与三维力台的对比实验,验证了功能指标和测量精度符合设计需求。