基于用户需求导向融合模型的下肢外骨骼设计

为有效提升下肢外骨骼设计过程中机会把握、需求提取和技术实施的可行性,以及患者需求的满意度,提出一种用户需求导向融合模型,为设计下肢外骨骼产品提供指导。在该融合模型框架下,通过社会-经济-技术分析模式对潜在市场机会进行定位;结合层次分析法提炼用户核心需求并计算权重;通过质量功能展开法分析存在于工程因素间的矛盾;利用发明问题解决理论描述、判别并解决上述矛盾,并转化为设计建议。得到3对技术矛盾和对应的3种解决方式,运用融合模型法实现了下肢外骨骼的创新设计,从多理论融合的角度为用户需求的满足提供了新思路。

下肢康复机器人设计研究

作者阐述:对下肢康复机器人的应用场景、紧急故障、人机交互和固定方式进行模块化创新设计。第一,设计一款具有变形功能的多场景康复支架,适应卧床、坐姿以及步态模拟的场景,通过与下肢外骨骼的配合使用,帮助用户完成康复训练,使核心部件重复使用,从而降低成本。

大气压冷等离子体射流辅助微铣削纯钛试验研究

纯钛具有良好的机械性能和较高的应用价值,但其塑性高、导热性差的特点导致切削加工时存在切削力较大、表面质量较差等问题。为提高金属零部件微铣削加工质量,一些辅助加工手段被提出,但未能改变材料特性、未能解决冷却介质浸润性差和材料塑性高的问题,且改善材料表面质量的效果有限。大气压冷等离子体射流可在短时间内将材料表面改性为超亲水状态且可降低材料强度、促进材料断裂,故提出将大气压冷等离子体射流引入纯钛材料的微铣削过程,并在研究冷等离子体射流辅助加工机理的基础上,于不同冷却润滑环境下开展微铣削纯钛试验。结果表明:冷等离子体射流通过改善冷却介质浸润性、促进材料断裂,可有效提高加工表面质量、缓解刀具磨损,从而显著改善纯钛的切削加工性能。

基于D-H矩阵的六足机器人运动仿真与分析

六足机器人具有较好的多地形适应能力,常用于勘测、侦察等人类无法完成的工作。针对其足数较多,控制算法复杂的问题,从单足的运动控制开始,建立描述其运动规律的D-H矩阵,计算出运动学方程。通过求解单足运动学方程的正解,建立机器人单足运动学模型,通过ADAMS实验仿真,得出六足机器人各关节在不同坐标系下的位移、角速度变化规律。最后对六足机器人的直线行走、转弯步态进行分析。该方法具有结构清晰、计算简单的优点,可为六足机器人的运动控制提供解决方案与参考。