基于OpenSim的柔性下肢助力外骨骼设计及仿真分析

针对目前刚性外骨骼存在穿戴舒适性差、外骨骼关节难以与人体关节匹配、对人体自由度限制较多等问题,设计了一种柔性下肢助力外骨骼,该外骨骼采用柔性弹力带储能装置,可实现行走时对人体下肢肌肉进行助力。使用OpenSim软件建立了柔性外骨骼人机交互的模拟,以实现其最佳助力方案为目标,建立了多关节助力、单关节助力人机耦合模型;研究了不同关节助力组合对人体助力的影响以及不同弹簧刚度外骨骼人机耦合模型对膝关节、髋关节和踝关节的影响。结果表明,单关节助力方案优于多关节助力方案,随着弹簧刚度的增加,当达到20 N/mm时,单踝关节助力方案助力效果最好。模拟仿真结果表明,穿戴踝关节外骨骼后与不穿戴的情况相比,在行走过程中,人体总体能量消耗、小腿主要运动肌肉受力均有所减小,减小了穿戴者的肌肉负担,达到了助力目的。

机器人和软件人协同智能仿真平台研究

研究将软件人所具备的更全面的拟人智能、行为、功能应用到机器人的控制系统中以提升机器人的环境感知、动态决策与规划能力。设计了机器人和软件人平行进化、智能协调、协同仿真系统的总体方案,建立了两级大系统的多层状态空间模型,进行了协同仿真平台的体系结构设计,构建了机器人和软件人的两级平行系统:协调管理级(上级),监控软件人与机器人平行系统;局部控制级(下级)控制软件人与机器人平行系统。

广义模型智能仿真软件人

当前,系统建模与仿真正在向复杂大系统的"协调化、智能化、集成化、网络化"建模与仿真的方向发展。于2008年在第三届"中国系统建模与仿真技术高层论坛"的特邀报告中提出,为了突破传统数学模型的局限性提倡"广义模型",提高系统仿真的智能化水平,引入"智能仿真",解决人的建模与仿真的难题。给出了"软件人"的概念,主要内容是论述"广义模型、智能仿真、软件人"的基本概念、理论方法、关键技术、研究开发及应用实例,在此基础上,提出并建议:研究开发基于"软件人"的拟人仿真系统。

关节镜下软组织松解治疗臀肌挛缩症

目的探讨关节镜技术在臀肌挛缩症及弹响髋微创外科治疗的可行性。方法对临床病例进行对比研究,了解手术时间、伤口愈合时间、症状改善程度等指标。结果10例患者20侧病变,弹响髋2例,臀肌挛缩症8例。手术前8例不能并膝下蹲,另2例重症患者分膝也不能下蹲。手术后当天所有患者弹响消失,完全下蹲。手术后平均住院时间2.8d,无伤口血肿、神经损伤等合并症。结论关节镜下阔筋膜张肌腱膜、臀肌肌膜及肌肉内的变性束带等软组织松解治疗臀肌挛缩症及弹响髋,是一种安全、有效、美观经济的手术方法。作者创造了一种在人为分离形成的组织腔室内进行关节镜手术的外科技术。

基于TwinCAT的袖衩机数控系统

针对目前市场上的数控系统在袖衩机上应用的开放性、通用性以及兼容性程度低的问题,从新型自动袖衩机的工作原理和机械结构出发,对控制系统的硬件进行了选型,并采用了基于IPC平台结合PROFIBUS现场总线,利用某公司的TwinCAT工控软件平台的软件式控制方案,设计出了符合系统要求的人机界面,实现了控制系统软件部分的功能。结果表明该系统简化了袖衩机数控系统操作程序,提高了袖衩机数控系统的开放性、通用性和兼容性。

遥操作和虚拟操作的实时柔性触觉再现装置研究

针对遥操作和虚拟操作的需要,提出了一种新颖的基于弹性梁有效变形长度控制的柔性触觉感知再现方法,并研制了实时柔性触觉感知再现装置。该装置通过调节弹性梁的有效变形长度,快速控制弹性梁的刚度变化,从而使操作者实时地感知到虚拟操作或遥操作对象的刚度和柔软性,准确地识别对象的物理特性和分类。

浅谈软弱地基的处理

高楼万丈平地起,在建筑工程中,能否根据需要做好软弱地基的处理工作至关重要;本文分析了软弱地基的类型,阐明其处理目的及方法,以选择最优的地基处理方案,确保工程安全可靠、经济合理。

基于信任关联的免疫软件人群体检测模型

免疫软件人具有自适应性、智能性和协作性,能够对动态的分布式网络进行实时监控。大部分分布式入侵检测系统的实现都会产生大量的报警信息,误报率也较高,影响了入侵检测的效果。针对此问题,将免疫软件人群体检测应用于分布式入侵检测,提出了一种基于信任关联的免疫软件人群体检测方法。实验表明,使用该信任机制可以提高软件人群体入侵报警的检测准确率。

利益协调软系统方法论——立论依据与逻辑步骤

本文先综合各种人的假说 ,给出了用于本文的人的模型 ,并将其称为利益人 ;然后深化了切克兰德人类活动系统的概念 ,定义了软人类活动系统问题 ;在上述工作以及切氏软系统方法论的基础上 ,提出了用于求解软人类活动系统问题的利益协调软系统方法论 .

“软件人”研究现状及其在印刷业的应用展望

为了使计算机网络更加智能、人机交互过程更加自然,使分布式软件系统具有人的协调、协商、协作机制,产生了"软件人"——计算机网络环境下虚拟机器人。"软件人"技术融合分布式人工智能、并行分布式系统、移动智体和人工生命等理论和技术,是计算机网络时代的一项崭新而关键的技术。目前,"软件人"理论研究已取得重要成果,"软件人"在数字气田、智能ERP、供应链、信息安全、网络服务、智能游戏等领域已获得初步应用。将"软件人"理论与数字版权保护、出版印刷智能ERP、数字化印刷工作流程、印刷机智能控制等技术结合,"软件人"在出版印刷行业将具有广阔的应用前景。

四人制"软式排球与硬式排球的比较研究

"四人制"软式排球与传统硬式排球相比,讲究动作的细腻和技巧性,并且具有趣味性和休闲性。为此我们对传统的硬式排球和"四人制"软式排球作一比较研究,以期在大学生中推广"四人制"软式排球。

仿真人造毛皮生产技术研究

以腈纶、氯纶和涤纶等化学纤维为原料,依据纤维特性,分别采用德国、日本及英国的先进设备,开发了平剪绒、仿羊羔绒毛皮、提花毛皮、仿绵羊绒霜花毛皮、提花沾尖长绒毛皮产品。研究了相关生产工艺路线及参数、设备及原料配比,并对产品进行了抗静电整理和柔软增光整理,与天然毛皮相比,具有手感滑爽、轻便柔软、色泽鲜艳、耐磨耐洗、视觉逼真的效果。产品可用于服装面料、衬里、壁毯、鞋帽和各种皮毛玩具和产业用布等,比天然毛皮的用途更为广泛。

一种载人航天器高压供电系统接地方法

采用高压供电是载人航天器供配电方案的选择之一。我国已经开展了高压供电的应用。文章介绍了几种接地方法,通过对国际和国内相关接地要求的研究,以及载人航天器接地系统的分析,提出了"柔性接地"的方案和实施方法,此方法可以同时提高航天器和航天员的安全性。

高速矿井架空人车液压系统的设计与分析

设计一种高速矿井架空人车液压系统的主回路以及制动回路,采用电液比例技术实现系统软启动、软制动以及调速。分析矿井架空人车在启动、制动、调速等不同工况下,液压系统各元器件的动作要求和控制机制,为高速矿井架空人车液压系统的选择提供了参考。

系统工程的软化——第二届英—中—日系统方法论国际会议述评

本文的系统工程指的是狭义的系统工程，包括系统工程方法论及其相应的建模与计算机技术。文章围绕第二届英—中—日系统方法论国际会议，介绍了近年来系统工程的软化趋向。全文分为三个部分，第一部分会议背景，论述了系统工程领域７０年代所面临的困境，８０年代以来的反思与对出路的探索；第二部分会议内容，介绍了这次会议所涉及的软的系统方法论及技术；第三部分是结束语。

基于“企业人”假设的“软要素”研究

随着经济学的进一步发展,原来的经济学假设体系已经不再适合新的经济学理论的构建。现代经济学提出的如"社会资本""文化"等"软要素"对经济学的影响越来越大,但是"软要素"网络化特征与原来的"经济人"个人本位主义等假设并不相容。为此,构建"企业人"假设,作为"软要素"的研究平台,"企业人"假设能够很好的解释"软要素"的特征如网络化、嵌入性等等。

机器人和软件人协同智能仿真方法与技术研究

面向新一代电力巡检机器人的发展需求,研究开发了机器人和软件人协同智能仿真方法与技术。首先建立了协同智能仿真的广义逻辑表达式模型,并设计了机器人和软件人协同智能仿真平台。最后进行了机器人和软件人协同智能仿真实验以验证所得结果的有效性和合理性。

一种软件人性格近似度度量模型

提出一种软件人个体性格度量模型。为了对软件人无限可列的性格进行度量比较,假定每个软件人都存在一个"性格"特征向量,个体之间的性格差异总是由线性空间的距离表示,由此建立软件人和一个软件人群的线性方程。分别在有解和无解的情况下求出距离,根据该距离定量确定软件人以及软件社会中性格趋同的程度,实现聚类或其他判别运算。通过设定3组实验数据,验证该模型具有一定的实际意义。

从澳大利亚引进软树蕨苗木的风险评估

软树蕨是常青的陆生蕨类植物,体型高大,为澳大利亚特有物种,对光照水肥等生境要求较高,多被引种栽植于庭园温室内。采用Maxent生态位模型根据现有分布点及环境变量运算出预测模型,再结合地理信息系统ArcGIS绘制软树蕨在我国的适生等级预测图,结果表明软树蕨在我国的适生范围较小,仅包括台湾大半部地区和云南、福建3个省份,西藏、广西、湖南、江西、浙江有零星中适生区分布。并对从澳大利亚引进软树蕨苗木可能传带有害生物的风险进行分析,研究表明:软树蕨在自然环境下基本无病害,但温室条件下易引发猝倒病、顶枯病,或受蚂蚁、蜗牛为害,可通过常规防治手段进行控制,引入风险较低,建议首先小批量引进软树蕨苗木并定期监控和记录。

基于弯曲度预测模型的软体手人机交互控制

软体手作为近年来机器人领域的热点研究方向,凭借较好的环境适应性和耦合安全性获得了广泛的应用。但柔性材料驱动带来的多自由度特性同时增加了软体手的操控难度。针对此问题,该文提出了一种驱动传感一体化的仿生软体驱动器用于软体手的设计与制作,顺应性传感融入为软体手操控提供了有效的传感反馈。在此基础上,利用多项式拟合与LSTM两种学习算法完成了软体手弯曲度感知的精确建模;并基于弯曲度预测模型和数据手套构建了一套软体手人机交互系统,实现了人手张合程度和软体手抓握的同步映射控制。最后,使用该系统对形态各异的目标物进行了抓取测试。实验结果验证了该文所提出软体手的实用性及基于弯曲度模型软体交互控制方法的可行性。