并联式踝关节康复机器人研究

针对目前踝关节康复机器人不同程度地存在机构自由度冗余、机构复杂、控制难度较大等问题,采用了一种3-RUPS/S型并联机构用以实现踝关节康复运动.对康复机器人机构进行设计,采用D-H法对机构的位置反解进行分析,得到其驱动杆长随姿态角度的变化关系.利用数值解析法进行位置正解分析,并结合电动推杆的电位器数据及姿态传感器检测的动平台姿态角的变化信息实施康复机器人样机的控制.实验结果表明,踝关节康复机器人能够带动踝关节进行康复训练,满足人体踝关节的运动需求.

基于PVDF的足底测力系统研究

为实现人体不同路况运动过程中的步态识别,研制出一种便于穿戴的鞋垫式足底测力系统。以PVDF压电薄膜为传感材料,设计足底传感器。采用由电荷放大电路、滤波电路及电压放大电路组成的信号系统对传感器输出信号进行采样及处理,进行了电荷放大电路中的反馈电阻与反馈电容的实验测试选型分析研究。进行了平地行走、楼梯行走及斜坡行走的实验,实验表明,该足底测力系统具有良好的灵敏度与测量精度,并且采用PVDF内嵌在鞋垫的结构,使得测力系统适用于不同模式行走运动的检测。

单边约束动力学模型数值仿真中的误差修正方法

针对接触、碰撞等单边约束动力学模型数值仿真中存在的计算误差及约束违约问题,提出了一种误差投影修正方法进行补偿。在利用线性规划模型刻画单边约束动力学行为的基础上,建立了描述接触和碰撞问题的混合线性互补动力学模型,推导出该动力学模型的数值仿真方法。为了减少数值仿真过程中的计算误差以及由此引起的约束违约现象,以双边约束方程为基础,建立一种投影修正算法来修正动力学方程数值求解中的位置和速度误差,进而提高单边约束动力学模型的数值求解精度。通过一个算例验证了修正算法的有效性,结果表明该修正方法能够有效地提高单边约束动力学模型数值仿真的精度。

拟“向日葵”感光式智能窗帘系统设计

本设计是基于STC89C52RC单片机的智能窗帘控制系统。设计主要通过光传感器,感应太阳光强度的变化,进而控制步进电动机运行来调节窗帘的开合角度。系统同时具有声控、红外遥控等功能,使感光式窗帘控制系统具有丰富的智能化功能,更加人性化,具有一定的推广应用价值。

积木式教育机器人三维仿真平台框架研究

针对目前教育机器人缺少仿真环境、训练过程不完善的缺点,提出了一种集机器人设计、控制程序编写、动态仿真为一体的机器人三维仿真平台。分析了教育机器人三维仿真平台的功能需求。利用面向对象的建模方法和组件化思想,建立了分层的机器人三维仿真平台体系结构和以数据为中心的功能框架,并给出了仿真平台的应用流程。实际应用表明,该仿真平台具有很好的应用前景和推广价值。