穿戴传统护膝对羽毛球正手后场蹬跨步动作的下肢生物力学影响分析

羽毛球运动损伤非常常见,不同运动级别运动员损伤形式不同,特别是在被动状态下的击球动作最容易造成损伤,因此选择正手后场蹬跨步被动击球技术的下肢动作进行研究是十分必要的.文章运用文献资料法、实验测试法、数理统计法对羽毛球正手后场蹬跨步动作的下肢受力数据进行分析,对比在是否穿戴传统护膝的情况下地面反作用力的变化特征,分析传统护膝对于下肢影响.总结可得:垂直方向的力值最大且影响力最大;传统护膝减小垂直方向和前后方向的地面反作用力;护膝对于优秀运动员帮助更大.

六维微型力/力矩传感器静态标定平台的设计

在使用腔镜手术机器人手术过程中,在手术器械钳端及腕部之间放置六维微型力/力矩传感器能够将手术器械与组织间的交互作用力反馈给医生,但目前缺少针对六维微型力/力矩传感器的静态标定平台。为满足六维微型力/力矩传感器的静态标定要求,设计了一种基于砝码施力的六维微型力/力矩传感器静态标定平台并制作原理样机。给出了结构设计、规划了6个方向上的加载方式并分析了一类误差和二类误差,分析结果表明:六维微型力/力矩静态标定平台能够分别对传感器6个方向稳定施加最大10 N及150 N·mm的力/力矩,Ⅰ类误差不大于1.307%、Ⅱ类误差不大于1.85%,满足六维微型力/力矩传感器静态标定的要求。

标枪运动员最后用力阶段的运动学、动力学及遥测肌电特征的同步研究

采用高速摄像机、遥测肌电仪和三维测力台三机同步测试法,对2名相同级别男子标枪运动员从交叉步结束到最后出手时刻运用专门分析软件,并结合人体解剖学、运动训练学、运动生物力学等学科知识分别对其数据进行了运动学、表面肌电及动力学的解析处理。对比发现他们在最后用力技术中存在的问题,从而对其进行技术诊断,为以后训练成绩的提高做理论上的支撑,同时对部分教学理论加以完善。

自标定重载并联四维测力台测量机理与标定试验

面向航空航天领域对重载大测力面积多维测力台研发的迫切需要,为克服现有多维力传感器研制后均需繁冗的加载标定,采用提出的多维力传感器"自标定"设计理念,通过构建机械解耦测力分支并辅以并联正交分布结构,提出一种新型弱耦合自标定重载并联正交四维测力台构型。基于滚动摩阻理论分析与论证其解耦测量机理与自标定原理。在此基础上,设计并研制了该自标定重载并联四维测力台及其标定加载系统,标定试验结果表明,该四维测力台最大测量误差为0.62%,最大耦合误差为0.56%,论证了其解耦及自标定特性,从而为该自标定重载并联四维测力台的实际应用奠定基础,也为研制大量程重载并联多维力传感器提供了新思路。

从第27届奥运会看运动生物力学研究的新变化

近几十年来 ,国际运动生物力学迅猛发展 ,在人体结构的研究、研究队伍的建设、研究方法和测试手段、运动生物力学发展的速度梯度、测试数据处理的速度与准确度、体育器材的性能、研究的深度与广度等方面都具有较大程度的提高 ,同时研究方向不再局限于原有的框架里 ,发生了明显的变化。认真分析这些变化趋势 ,有助于我国运动生物力学沿着正确的轨道发展 ,缩小与国际运动生物力学发展的差距 ,早日与国际运动生物力学接轨。

步进摩擦分析测试平台的研制

研制了步进摩擦分析测试平台,可用于检测人体在静止及运动路面上的步进摩擦特性.该平台主要由六自由度摇摆台、三维测力台和数据采集系统三部分构成,六自由度摇摆台可提供六个自由度的任意组合运动,用来模拟舰船、海浪和地震等工况;三维测力台可测量出人体在行走时的三维力和力矩;数据采集系统将六自由度运动平台和三维测力台的输出数据采集并保存到计算机中,用来分析人体运动时的步进摩擦特性.采用研制平台进行了一组试验,结果表明:人在上、下坡行走时的垂直地面反作用力与在水平路面行走时的垂直地面反作用力具有不同的分布规律,并且垂直地面反作用力均随坡度角的增大而减小.

Spar平台涡激运动响应分析

针对Spar平台的刚体特性,建立了Spar平台与尾流阵子之间的耦合运动方程,利用该方法首先对一模型平台进行了数值验证,计算得到的锁定区域与实验测得的结果吻合良好。其次对一真实的Spar平台进行了计算,并得到Spar平台和尾流阵子的时间历程曲线。

新型并联机床的力/运动传递各向同性性能及其分布

以并联机器人机构为原型的并联机床 ,其力 /运动传递各向同性性能是随其运动平台的位姿变化而变化的。本文应用并联机器人机构学理论 ,提出基于 6 -SPS并联三维平台机构的新型 6自由度并联机床的力 /运动传递各向同性性能评价指标 ,并给出这些指标在定位姿工作空间内的分布情况 ,这对该结构形式的并联机床的设计及其任务规划和控制有重要意义。

气浮式空间力矢量测量方法研究

提出了基于气浮测力的力矢量测量方法,设计了一维气浮测力模型和气浮式力矢量测量平台模型,推导得出了空间力矢量的求解公式,研制了气浮式空间力矢量测量平台样机。实验结果表明:沿坐标轴方向加载时,其他坐标轴方向测量值均为零,这表明气浮式测力平台测力时不存在维间耦合现象。三维空间内力矢量测量误差结果如下:力的相对误差为0.2%,力的方向误差为0.5°,作用在气浮平台上力的作用点位置坐标误差为±0.05mm。

用于扑翼飞行器气动力测试的三维力传感器研究与实验

气动力测试对验证扑翼飞行器的设计方法和优化改进飞行器重要系统特征参数起着重要的作用。介绍了一种新研制的结构简单、低成本、高性能的三维力传感器,用于扑翼机气动力测试系统,重点介绍了三维力传感器的设计和标定方法。首先,通过弹性机构的微变运动学建模验证了结构设计的可行性;然后,对传感器进行解耦标定实验,得到传感器的非线性误差小于1.19%,耦合误差小于3.21%,灵敏度大于1.1 V/N;最后,通过对一款小型扑翼飞行器的气动力进行测试,获得了扑翼机主翼气动力随影响参数变化的定量评价数据,为扑翼机实现室内和室外的机动灵巧飞行,提供了有效帮助。

Stewart平台式六维力测量装置初探

利用Stewart平台结构特点 ,开发一种新型的六维力测量装置。根据Stewart平台的静力学关系 ,建立了六维力测量装置的数学模型。给出了Stewart平台上平台所受的六维力和 6个支承腿所受拉压力的关系 ,并进行了结构设计和测量系统设计。

外形加工尺寸变化研究

随着电子行业的不断发展，客户对于外形加工的尺寸精度要求越来越高。从设计端不断传来的关于尺寸要求的FA信息显示客户对于外形加工的尺寸精度要求已由±0．1mm提升至±0．075mm。同时外形长期为我司瓶颈制程，其叠层和速度受制于精度的要求不能进行有效突破，所以对影响尺寸的受力进行分析迫在眉睫。本文以铣刀加工过程中的受力分析为中心，分别从叠层对槽尺寸的影响、刀具寿命对槽尺寸的影响、凸台对槽尺寸的影响三个方面进行了研究，并提出了对应改善方案。

基于性能驱动的船载稳定平台尺度参数优化设计

为提升船载稳定平台的运动学性能,针对3-UPS&S并联机构的尺度参数优化问题,以机构的工作空间体积和全域力传递率为综合评价指标,采用小生境遗传算法优化得到稳定平台的最佳几何构形。具体地,采用数值法与解析法相结合的方式判断支链长度、关节转角、奇异位形等约束条件的生效情况,求解出并联稳定平台的工作空间;基于力雅可比矩阵逆矩阵的最小奇异值定义机构的局部力传递性能,以工作空间内局部力传递率的平均值作为全域力传递性能评价指标;以工作空间体积和全域力传递率的加权和为优化目标,采用小生境自适应遗传算法完成优化求解,获得最优尺度参数。与初始构形的性能对比分析表明,优化构形在力传递性能方面有35%的提升,具有更好的综合运动学性能。制作试验样机并完成相关实验,验证了所提尺度参数优化方法的有效性。最后探讨了多目标优化过程中不同的权重系数取值对优化结果的作用规律,发现选用均衡的权重可获得更佳的综合性能。

均匀来流中Spar平台涡激运动响应研究

Spar平台由于其优良的特性,近年来,在深水工程领域,得到了越来越广泛的应用.Spar平台由于其特有的几何特性,从而导致其在水流中可能产生涡激运动.文中针对Spar平台的刚体特性,建立了Spar平台与尾流振子之间的耦合运动方程,利用该方法对一模型平台进行了数值验证,计算得到的锁定区域与实验测得的结果吻合良好.接着对一真实的Spar平台进行了计算,并得到Spar平台和尾流振子的时间历程曲线.结果表明Spar平台的运动幅度以及运动周期比通常涡激振动的幅度以及周期要大.

后伸背法操作特征的运动学和动力学参数分析

目的:通过3D Motion测定后伸背法的运动学和动力学参数,为后伸背法操作的规律性研究提供数据支持。方法:邀请1名临床工作25年的推拿医生对21名健康志愿者进行后伸背法操作,采用动态捕捉系统和三维测力台采集运动学和动力学数据。结果:后伸背法在操作前受试者腰部后伸角度约为(14.65±3.83)°,操作瞬间受试者腰部后伸角度约为(18.16±3.32)°,背法瞬间腰部角度加大(3.51±1.80)°,操作时间约(0.23±0.07)s;在操作瞬间,施术者足底合力值变化约(967±120)N。结论:后伸背法操作是施术者弯腰、屈膝、伸膝、挺臀的过程。其挺臀发力过程是瞬间动作,主要特征是发力时间短,力量大。本实验为后伸背法的规范化操作提供了数据支持。