一种可变形的绿化修剪机的设计

通过对园林植被修剪造型需求分析,设计了一款具有可修剪球形植被、平面形植被以及刀具角度可变形功能的新型园林绿化修剪机。该设备主要包括驱动平台、修剪机构、刀具修剪传动机构、角度调节机构以及旋转防缠轴机构等,并将STM32单片机为主控芯片控制系统,实现对球形植被及平面形植被的快速与高效修剪目标。

基于远程运动中心机构的动力髋离断假肢的设计与仿真

传统髋离断假肢转动中心常置于接受腔前下方而与健康侧髋关节转动中心位置不对称,导致假肢运动与健康下肢运动对称性差;且多数为被动关节,需要依靠截肢者代偿提髋动作实现假肢运动,同样的行走运动相比正常人需要多消耗2~3倍的能量。本文提出一种基于远程运动中心(RCM)机构的动力髋离断假肢(HDPs)。采用双平行四边形设计方法,以机构的最小尺寸为目标,利用遗传算法进行尺寸优化,实现了假肢旋转中心与健康侧下肢旋转中心相对称;通过分析人体行走过程中髋关节力矩和角度关系曲线,控制系统镜像健康侧下肢运动参数,利用并联驱动器系统为假肢提供助力。在建立的SolidWorks、ADAMS虚拟样机联合仿真平台上进行髋离断假肢的运动仿真并得到变化曲线,通过与健康下肢、传统假肢量化对比,分析设计方案的科学性。结果显示,本设计能够实现预期的效果,设计方案具有可行性。

一种动力型髋离断假肢控制系统研究

目的探讨一种动力型髋离断假肢控制方法提升佩戴者步态对称性的可行性。方法通过九轴姿态传感器采集健康人体下肢步态运动学信息,使用BP神经网络建立穿戴髋离断假肢截肢者健侧-假肢侧运动学映射模型。将截肢者健侧腿的运动学信息实时传入该映射模型,生成髋离断假肢运动的目标轨迹,结合下肢假肢动力学模型,通过PID算法控制髋离断假肢电机运动,实现截肢者的实时步态分析和假肢的实时控制。记录截肢者穿戴动力髋离断假肢行走实验中的步长、步频及最大髋关节角度等数据,并结合步态对称性指标S_(Ⅰ)、R_(Ⅰ)、R_(Ⅱ)对假肢控制效果进行评估。结果BP神经网络建立的截肢者健侧和假肢侧的运动学映射模型,综合关联度达到98.7%。相对于传统髋离断假肢,动力髋离断假肢髋关节的最大屈曲角度提升了105.5%,截肢者的步态对称性指标S_(Ⅰ)和R_(Ⅱ)分别提升了74.2%和72.2%。结论动力型髋离断假肢控制系统能提高假肢穿戴者的步态对称性。