基于人体工学的手动轮椅助力装置研究

针对我国失能、半失能老人使用非电动轮椅推行费力的现状,综合考虑使用者功能需求、使用环境与可行技术支撑三方面的要素,从动力系统可靠性理论计算、人体工学设计以及智能控制设计等方面开展研究,研发一款新型助力装置。该装置通过基于人体工学的集成优化设计实现了轻量化(≤5 kg)、小型化(390 mm×130 mm×140 mm)结构设计要求;创新地采用基于单手操作的快速挂接结构,实现了面向市面大部分手动轮椅的高适配要求和5 s内快速装卸的易操作要求;基于使用环境的动力学分析与设计实现了室内外行进20 km的续航里程要求;通过手环控制器和摇杆控制器的多元控制方式开发,实现了不同驱动人员对助力装置启停控制和速度控制的简易化操作要求。

老人洗浴防摔助力装置设计及优化

为防止老人洗浴时因体力不支而摔倒,设计一种防摔助力装置。介绍该装置结构总成,包括环抱防摔机构、防摔高度调节机构、座椅倾角和高度调节机构等;基于连杆传动关系及矢量封闭方程进行环抱防摔机构的静力学建模及遗传算法优化;基于慧鱼零件完成防摔助力装置的快速搭建及实验验证。实验结果表明:该装置能够根据人体胖瘦进行环抱防摔机构自适应张开和收缩;能根据人体高度进行座椅倾角、高度自适应调节,可满足不同体型老人洗浴时最佳助力,能有效防止因长时间站立而造成体力不支,避免老人洗浴摔倒。

基于TRIZ理论的如厕助力装置设计与分析

基于TRIZ创新理论,结合阿奇舒勒矛盾矩阵,对如厕助力产品的辅助形式和结构进行设计,同时引入防滑机构,对关键机构进行力学原理分析,采用Solidworks软件对整体结构进行三维建模,并制作出实物样机。实验测试表明,装置单程辅助时间仅为6 s,工作效率提高的同时其稳定性和安全性也得到显著提升,可为同类产品设计提供借鉴。

单兵腰部助力装置结构设计与运动仿真分析

对火炮装填手在装填炮弹过程中的生物力学进行分析,基于成年男子身体尺寸在SOLIDWORKS中建立了人体三维模型,设计出腰部助力装置的两种方案,分别穿戴在人体模型上,在ADAMS中进行火炮装填手搬运炮弹的运动学仿真,根据仿真结果选择合适的方案,并对相关结构进行优化。

带式输送机的助力装置

针对带式输送机输送长度随着输送倾角的增大而减小的问题，设计出一种带式输送机的助力装置。

智能下肢助力装置虚拟样机的联合仿真

尝试建立一种全新的智能助力装置虚拟样机模型,旨为提高下肢助力装置设计的效率与可靠性。将CATIA建立的机械模型导入ADAMS建立装置的三维虚拟样机模型,对助力装置的运动学及动力学进行了仿真验证,将虚拟样机模型与MATLAB/simulink结合,对助力装置动力学方程及搭建的控制系统进行联合仿真。根据人体的步态数据,采用PID控制算法对下肢助力系统进行控制。仿真结果表明,下肢助力控制系统有较好的动态响应特性和轨迹跟踪能力。研究结果能及时发现装置存在的缺点与不足,为助力装置样机研制和电机选型提供了参考,也为实现装置的助力提供了重要的理论依据。

自重势能气动式助力装置设计与试验

长时间负重行走或站立对人的体力消耗很大,甚至危害身体健康。基于此,设计了一款自重势能回收气动式助力装置。该装置采用轻质合金材料作为支撑骨架,利用结构拓扑优化方法实现骨架轻量化设计,通过脚跟底部设置的气囊回收人的重力势能实现肩部负载的减轻,无需外部动力源,结构简单,成本低,并能够实现骨架衣服一体化设计,穿戴行走方便。多次试验证明,该装置能有效减轻肩部负重行走或站立带来的体力消耗。

重型载货汽车离合器液压操纵气助力装置设计

探讨了目前重型载货汽车上广泛应用的离合器液压操纵气助力装置的特点;分析了离合器操纵中间结构与踏板力及踏板行程之间的关系,并将其转化为理论计算式;进行了液压操纵气助力装置的离合器踏板行程及踏板力计算。实例验证表明,文中设计方法具有一定有效性。

一种新式适老化轮椅助力装置的设计与应用

我国正在快速步入老龄化阶段,老年人的出行问题已经凸显并将持续加深。通过分析市面现有辅具产品的不足,结合照护轮椅使用者的出行需求,基于"人-技术-环境"统筹协调理念,设计了一款适用于中重度肢体障碍老人护理轮椅助力辅助装置。由该装置的应用验证结果可知助力轮可以为老年群体乘坐轮椅的照护推行过程提供安全、有效的移动助力,为老龄群体的便利出行提供了条件。

人工装卸搬运助力装置研究现状及关键技术

本文介绍了人工装卸搬运助力装置(外骨骼服)的国内外研究现状,梳理了应用于该领域的多项关键技术,并对其在民用及军用领域的应用前景进行了展望。

一种汽车电子转向助力装置的发明

为解决液压转向助力因漏油而污染转向助力产品及环境,同时也会影响其动力的传递品质,现发明一种汽车电子转向助力装置,解决上述问题,进而达到环保目的。

EQ1141G型汽车离合器助力装置跳跃阶段的分析与改进

根据对EQ1141G型汽车离合器助力装置工作过程分析,提出该离合器助力装置的自由行程阶段和随动阶段之间还存在一个过渡阶段——跳跃阶段。根据对跳跃阶段对汽车性能的影响的进一步分析,提出应当消除跳跃阶段,并提出了两种改进方案。

穿戴下肢外肌肉助力装置后人体上楼梯动作的运动学特征分析

上楼梯对于老年人群来说会感到困难,会使下肢肌肉负担加重。研究穿戴下肢助力装置后人体上楼梯动作具有现实意义。采用高速摄影对人体穿戴下肢外肌肉助力装置后上楼梯动作进行研究,随机选取在校男大学生10名(年龄(19.00?.48)岁,身高(179.50?.63)cm)为受试者。测量受试者穿戴与不穿戴下肢外肌肉助力装置上楼梯的动作。解析出上楼梯第一双支撑期(FDSP)、第一单支撑期(FSSP)、第二双支撑期(SDSP)和第二单支撑期(SSSP)4个时相开始时刻髋关节、膝关节和踝关节的角度数据,利用Excel2003软件和IBM SPSS Statisticsv 20.0.0软件进行统计分析。

NK-302型起重机转向助力装置的拆装

NK-302型起重机采用双转向桥、外助力结构.转向助力器由主助力器和副助力器两部分组成.其拆检、装配的具体技术要求见附表.

用于减少腰背痛发病率的可穿戴弯腰助力装置

根据人体生物力学,建立人体弯腰时的静力平衡模型,并在此基础上开发一种用于减轻背部竖脊肌负担的可穿戴弯腰助力装置(WSAD),通过肌电(EMG)实验验证装置的有效性。实验结果表明,当人穿上助力装置向前弯腰到90°时,胸竖脊肌、腰竖脊肌、背阔肌、腹直肌的助力比为43%、48%、32%、14%。助力装置能减轻人体弯腰时背部竖脊肌的负担,从而减少腰背痛发病率,有利于长时间弯腰工作的劳动者。

一种便携式自行车助力装置设计

本产品是一种便携式自行车助力装置,主要研究后轴控速和1∶1线性助力驱动,即将后轮与U型槽相接触,当人骑车前进时,链条拉动后轴,拉动自行车后面轮胎发生转动。当人骑车前进时,脚掌会对脚踏产生压力,对编码器采集到的速度信号和脚踏采集到的压力信号进行综合分析,调节输入控制电机的PWM占空比。从而控制无刷电机的功率输出,驱动车轮运转。

煤矿斜巷行人助力装置的设计

《煤矿安全规程》第三百六十五条规定：“人员上下的主要倾斜井巷，垂深超过50m时，应采用机械运送人员。”在垂深超过50m，人员较少的倾斜井巷，若装备斜巷人车或者架空乘人装置，投资大、维护费高。对已成形断面较窄的斜巷，安装机械运送人员装置需扩修巷道，工程量大、耗时长、投资高。因此依据巷道和现场实际情况，自行设计一种简便、快捷、高效的行人助力装置，它能显著减轻行走人员的体力消耗，降低存在安全隐患，安装工期短，易于操作和便于维护，占用巷道空间小，可安装在巷道的一侧。

一种民用机械外骨骼助力装置的设计

通过人体结构力学分析,设计了一种民用机械外骨骼助力装置。该装置是一种通过传感器控制液压系统驱动机械装置运动的、模拟人体运动的机电液一体化的助力装置,可降低人在高负重运动时所消耗的能量、提高人体负重上限,可应用于建筑工地、搬家公司、物流搬运等领域以减轻工作人员的负载。

一种新型的自行车脚踏助力装置

自行车逆风或上坡行驶的助力问题已是近百年来人们不断进行研究的课题 ,采用内燃机驱动式燃油助力自行车 ,实际上改变了自行车自行的特点 ,使自行车趋向于摩托车。为此 ,笔者分析了自行车的动力性能 ,从力学原理出发 ,提出用加长车拐来增大驱动力 ,并对有关动力性能进行测算。

风门开启助力装置在突出矿井的应用

葛店煤矿井下现有风门主要为人力开启的普通风门,在局部与总回风巷沟通处风压较大,开启困难且易挤伤职工,存在一定的隐患。为解决该问题,设计了一种手动风门开启助力装置,很好的克服了普通风门难开启、易损坏的缺点,取得了良好的经济和安全效益。