基于运动/力传递性能的索并联机器人尺度综合研究

索并联机器人使用柔性绳替代传统并联机器人的刚性连杆,以控制末端动平台,在搬运、医疗康复等领域得到了广泛应用。为了解决索并联机器人设计过程中存在的尺度综合问题,对索并联机器人的性能评估指标进行了研究。首先,根据螺旋理论确定了索并联机器人驱动输入与运动输出的运动/力传递关系,并提出了局部运动/力传递性能指标,评估了其在指定工作空间下的全局运动/力传递性能;然后,借助空间模型法,得到了索并联机器人在参数设计空间的性能图谱,并基于参数设计空间的性能图谱,对索并联机器人进行了尺度综合,以得到优化后的尺寸参数;最后,采用了平面3自由度索并联机构的试验样机,对运动学可达工作空间进行了试验验证,试验了得到了优化尺寸参数下的运动可达工作空间。研究结果表明:利用尺度综合方法优化后的机构允许姿态角达到|θ|≤60°的工作空间,占总工作空间的95.1%,可达工作空间提高了29.4%;优化后机构姿态角达到|θ|≤80°的工作空间,占总工作空间的67.3%,可达工作空间提高了81.3%;优化后允许机构姿态角达到|θ|=80°的工作空间,占总工作空间的14.5%,可达工作空间提高了172%。因此,对运动/力传递性能尺寸参数进行优化,可避免索并联机器人工作空间内的奇异位形,满足绳索单向力传递的特性要求,可在索并联机器人设计中作为尺度综合的依据。

上肢圆周运动中综合力向量与等速肌力的相关性研究

目的:分析正常人采用“XOS”仪进行上肢圆周运动产生的综合力向量指标与等速肌力检测指标之间的关系和意义,探讨该仪器在肌力检测中的价值。方法:选择30例健康自愿者,年龄21±1岁,接受“XOS”仪的综合力向量测定,同时测定肢体主要肌群的等速肌力和躯干肌力,比较这些肌群不同角速度峰力矩与各区综合力向量值之间的相关性。结果:一区综合力向量值与屈伸膝肌、屈肘肌峰力矩,三区综合力向量值与屈肘肌峰力矩和腰背肌支撑时间,四区与屈膝肌峰力矩之间的相关系数为0.6—0.7。结论:上肢圆周运动中综合力向量值与肢体主要肌群等速峰力矩和躯干肌力之间具有不同程度的相关,综合力向量值变化可以作为反映相应肌群肌力变化的客观指标。

肩峰下撞击综合征运动员肩周肌群肌力的研究

目的:探讨具有肩峰下撞击综合征的女排和男举项目运动员肩周肌群肌力情况。方法:对广东省女排和男举运动员进行肩部评估,分别确诊为肩峰下撞击综合征的女排运动员13名为Ⅰ组、肩部功能正常的女排运动员8名为Ⅱ组和肩峰下撞击综合征的男举运动员9名为Ⅲ组、肩部功能正常的男举运动员10名为Ⅳ组;使用电子测角仪和Hogan Mycroft 2手持式肌力测试仪分别对Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组运动员进行肩部活动度和肩周肌群肌力测试。分别比较运动员在肩关节活动度和肩周肌群肌力的差异性。结果:与Ⅱ组相比,Ⅰ组肩关节前屈和外展受限明显(P<0.05);上斜方肌肌力下降非常明显(P<0.01),下斜方肌和前锯肌肌力上升(P<0.05),中斜方肌肌力变化不大;额状位肩袖肌群内旋和外旋肌力下降(P<0.05);肩胛位肩袖肌群内旋和外旋肌力下降(P<0.05),但120°的外旋肌力显著上升(P<0.01)。与Ⅲ组相比,Ⅳ组前屈、后伸和外展受限明显(P<0.05),尤以外展受限最为明显(P<0.01);上斜方肌肌力明显下降(P<0.05),中、下斜方肌肌力下降,前锯肌肌力上升,但都不显著;在额状位60°和90°内旋和外旋时,肩袖肌群肌力下降明显(P<0.05),尤以60°外旋和90°的内旋下降最为显著(P<0.01);在肩胛位60°、90°和120°内旋和外旋时,肩袖肌群肌力下降显著(P<0.05);尤而内旋时肩袖肌群肌力下降最为显著(P<0.01)。结论:与肩部功能正常的运动员相比,肩峰下撞击综合征女排和男举项目运动员的肩周肌群肌力下降,但下降的程度和因下降而出现的代偿应区别项目有针对性地分析。

“XOS”综合运动反馈仪训练对青年四肢肌力的影响

观察“XOS”综合运动反馈仪训练对正常人肘、膝关节屈伸肌力的影响。方法:对22例健康人进行30天“XOS”反馈仪训练,分别在训练前、后采用等速测试仪进行双侧肘、膝关节肌力测试。结果:“XOS”运动反馈训练后肘、膝关节屈伸肌群峰力矩、耐力比均有提高,与对照组比较差异有显著性(P<0.05);训练前后肘、膝屈/伸峰力矩比值变化不大,与对照组比较差异无显著性(P>0.05)。结论:“XOS”综合运动反馈仪训练能明显提高肘、膝关节肌肉力量,并维持关节稳定性。

综合离心力/气动力的升力体高超声速飞行器纵向运动建模研究

针对综合离心力/气动力的吸气式升力体高超声速飞行器,建立了飞行器刚体动力学矢量模型,得到了面向巡航控制的纵向运动模型。考察了地球曲率半径与自转角速度对高超声速飞行器运动建模的影响模式;分析了地球曲率半径对飞行器径向受力、稳态特性与动态响应的影响。分析表明:对于高超飞行器,离心力等惯性力对升力的贡献已到了相当的比例,在建模时必须考虑;对飞行器高度、俯仰动态模态影响剧烈,同样需要特殊对待。

运动过程与力的意象模拟——浅论书法中的笔法

在书法的审美中,对线条本身的审美占据了很大比例。古今众多书法大师之所以屹立于书法之林,莫不是由于他们具有独特的书写过程,而这独特的书写过程得益于他们对笔锋运动过程中力的感悟,以及对造化自然中各种运动过程的独特感受和意象模拟。

摇摆运动下低流率蒸汽冷凝换热特性和气泡受力数值模拟

蒸汽直接接触冷凝具有高效的传热传质性能,广泛应用于核能安全等领域。低质量流率蒸汽直接接触冷凝具有低频压力振荡,易引发设备共振。相比陆地稳定工况,海洋条件下摇摆运动可能加剧气液界面振荡,进一步影响设备的安全运行。为此,通过数值模拟对摇摆条件下低流率蒸汽凝结过程进行研究,分析了摇摆条件下压力、换热特性和气泡受力的变化规律,结果表明压力和传热系数剧烈波动主要集中于气泡颈缩和脱离阶段,此时气泡受力也达到最大值,气泡主要受惯性力和凝结力作用。此外,对比静止工况和摇摆工况,发现摇摆条件下由气泡速度变化导致的惯性力部分增大,摇摆运动带来的附加摇摆速度强化了气液界面的换热性能,平均传热系数远高于静止工况。

装配式波纹钢综合管廊施工回填过程受力特性试验研究

装配式波纹钢综合管廊(Prefabricated Corrugated Steel Utility Tunnel,PCSUT)是一种新型管廊结构,为明确其施工回填过程结构受力特性,以河北省衡水市武邑县某多舱装配式波纹钢综合管廊工程为依托,选取了3个监测断面对回填过程中管廊综合舱及燃气舱的位移、应变、舱外土压力进行现场监测试验.结果表明:回填到综合舱拱顶时综合舱竖向位移及水平向位移相对较大,此时结构处于相对不利状态,回填到拱顶之后综合舱位移开始恢复;燃气舱由于其截面形状的特殊性,整体竖向位移值接近,水平向最大位移发生在拱腰位置;舱体应力可分解为弯矩引起的弯曲应力和轴力引起的轴向应力,设计计算过程须考虑弯矩和轴力的组合效应;管廊回填过程土-结相互作用明显,回填结束时舱外土压力沿拱轴线并非完全一致,其大小分布与主体结构相对于回填土体的位移状态有关.研究成果可全方面解释装配式波纹钢综合管廊施工回填过程受力特性,为后续研究、设计、施工提供案例支撑.

郑氏经验穴结合肩关节运动干预治疗肩峰撞击综合征临床研究

目的:探究郑氏经验穴结合肩关节运动干预对肩峰撞击综合征(SIS)的临床疗效。方法:选取96例SIS患者,随机分为对照组和观察组各48例。对照组采用肩关节运动治疗,观察组采用郑氏经验穴结合肩关节运动治疗,1个治疗周期为3周。评估两组治疗后治疗效果、肩关节活动度、肩部肌力及不良反应。结果:治疗3周后,观察组治疗有效率91.67%明显高于对照组的75.00%,治疗1、3周后观察组Constant-Murley评分显著高于对照组(P<0.05)。治疗3周后,观察组各关节活动度,肩部各部位肌力明显高于对照组(P<0.05)。观察组不良反应发生情况较少。结论:郑氏经验穴结合肩关节运动干预对SIS可以提高其临床治疗效果,缓解患者疼痛,有效提高肩关节活动度和肩部肌力,且较安全。

综合式康复护理对脑卒中偏瘫患者康复效果及日常生活活动能力的影响

目的分析为脑卒中偏瘫患者提供综合式康复护理的效果。方法选取100例脑卒中偏瘫患者,均为我院2021年1月至2022年12月所收治,按照护理方法的不同分成两组,对照组与研究组各50例。对照组患者选择常规护理模式干预,而研究组则在常规护理干预的基础上,接受综合式康复护理。比较两组的康复效果、下肢徒手肌力检查(MMT)评分、上肢MMT评分、日常生活活动能力。结果研究组护理后的康复效果高于对照组(P<0.05);研究组护理后的下肢MMT评分、上肢MMT评分均高于对照组(P<0.05);研究组护理后的ADL评分均高于对照组(P<0.05)。结论为脑卒中偏瘫患者提供综合式康复护理干预能取得显著的康复效果,提升患者偏瘫肌力及日常生活活动能力。

电刺激结合肌力训练对髌股疼痛综合征人群下楼梯动作生物力学特征的影响

目的髌股疼痛综合征(patellofemoral pain syndrome,PFPS)是一种常见的膝关节疼痛,运动疗法以及肌肉电刺激已被证明可以缓解PFPS人群的疼痛症状,但其在改善下楼梯时下肢的神经肌肉控制以及异常的生物力学特征方面仍待进一步研究。因此,本研究旨在探讨6周的肌肉电刺激结合肌力训练与单纯肌力训练对PFPS人群下楼梯时髋膝关节生物力学特征的影响。方法招募46名PFPS受试者,随机分为肌肉电刺激训练(electric muscle stimulation,EMS)组和单纯肌力训练(muscle strength training,MST)组。通过红外动作捕捉系统和测力台采集受试者干预前后下楼梯时的运动学和动力学数据。采用双因素重复测量方差分析观察干预前后两组受试者髋膝关节生物力学特征的差异。结果(1)6周干预后,两组下楼梯支撑阶段的膝关节最大外展角和外旋角以及膝关节伸展、外展和外旋峰值力矩均显著降低(P<0.05),且干预后EMS组的膝关节最大外旋角显著小于MST组(P<0.05)。(2)6周干预后,两组下楼梯支撑阶段的髋关节最大内收和内旋角以及髋关节伸展、外展和外旋峰值力矩均显著降低(P<0.05),并且与MST组相比,EMS组在降低髋关节最大内收角上更具优势(P<0.05)。结论肌肉电刺激结合肌力训练有助于更好地纠正下楼梯时髋膝关节异常的生物力学特征。

条块责任结构下领导小组治理的“运动性”优势与综合力提升

领导小组是存在于各级各类组织中的指挥部署、协调引领性工作机构与机制的总称,其在重点问题治理上具有“运动性”优势,主要体现为政治压力传导优势、资源聚合调度优势、职责结构协调优势和声誉威信号召优势。但是,权力的集中使用也容易导致领导小组成为部分集权者的权谋工具,主要表现为权力重叠引致部分领导者偏好在决策上代理,过程交织引致部分领导者习惯于在行动上代办,势能激增引致部分领导者专注于在权限上代管,资源增加引致部分领导者沉浸于在利益上代领。充分发挥领导小组治理的“运动性”优势,须首先实现其治理综合力的不断优化,这就需要领导小组成员在领导效能叠加过程中主动限力、科学用力、合法助力、务实显力。

阶梯式早期运动和呼吸功能康复训练对重症格林-巴利综合征机械通气治疗患者神经功能、肌力水平的影响

目的探讨阶梯式早期运动和呼吸功能康复训练对行机械通气治疗的重症格林-巴利综合征(GBS)患者神经功能、肌力水平的影响。方法选取2018年10月至2020年10月在我科行机械通气治疗的重症GBS患者103例为研究对象,采用随机数字法分为对照组(51例)和观察组(52例)。对照组患者给予机械通气治疗的常规护理干预,观察组患者在对照组护理干预的基础上给予阶梯式早期运动和呼吸功能康复训练,持续干预至患者脱机转出ICU。比较两组患者干预前后的神经功能、生活能力以及肌力水平。结果干预前,两组患者的神经功能CSS评分、生活能力Barthel指数评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,两组患者的CSS评分均显著降低,Barthel指数评分均显著升高,观察组患者的CSS评分显著低于对照组、Barthel指数评分显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预前,两组患者的上肢肌力评分、下肢肌力评分及MRC-score总分比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,两组患者的上肢肌力评分、下肢肌力评分及MRC-score总分均显著增高,观察组患者的评分显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论阶梯式早期运动和呼吸功能康复训练能有效改善重症GBS机械通气患者的神经功能,提高患者四肢肌力以及生活能力,有利于促进患者康复。

注重过程分析,提高解题能力——以带电粒子在电场中的运动为例

力是改变物体运动状态的原因,因此不同的受力情况对应着不同的运动过程,不同的运动过程又遵循不同的运动规律。在对研究对象进行过程分析时,必须先进行受力分析。

格林-巴利综合征康复治疗中采用低频重复经颅磁刺激对肌力与运动功能的影响

目的探讨低频重复经颅磁刺激用于格林-巴利综合征康复治疗中对肌力与运动功能的影响.方法选取2017年1月—2020年1月收治的格林-巴利综合征患者50例作为研究对象,以数字法将之随机均分为对照组25例和观察组25例,对照组采用常规康复治疗,观察组则在对照组基础上加用低频重复经颅磁刺激治疗,对两组肌力、运动功能及日常生活能力进行比较分析.结果治疗后观察组上肢肌力和下肢肌力评分均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗前两组简化Fugl-Meyer肢体运动功能评分(FMA)比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗后观察组FMA评分显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后观察组日常生活活动能力(ADL)评分显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).结论在格林-巴利综合征康复治疗中应用低频重复经颅磁刺激能够有效提高患者肌力和运动功能,提高患者日常生活能力,值得推广.

头针运动疗法结合等速肌力训练对脑卒中后肢体综合运动能力影响的临床观察

目的 通过临床观察验证头针运动疗法结合等速肌力训练方法对脑卒中后肢体运动障碍的临床疗效。方法 将满足临床观察条件的患者随机分为对照组和观察组,两组完成临床观察的病例数均为30例,两组患者在治疗前后均进行Fugl-Meyer评分和MAS评分,同时记录不同程度运动障碍的人数,观察组采用头针运动疗法结合等速肌力训练方法干预,对照组采用单纯等速肌力训练方法干预,将最终结果与治疗前相对比。结果 观察组和对照组治疗前后组内对比,差异具有统计学意义(P<0.05),两组治疗前比较,差异无统计学意义(P>0.05),两组治疗后比较,差异有统计学意义(P<0.05)。比较不同程度运动障碍人数间的差异具有统计学意义(P<0.05),且观察组的秩平均值小于对照组的秩平均值。结论 头针运动疗法结合等速肌力训练对脑卒中后肢体综合运动能力改善作用明显优于单纯等速肌力训练治疗。

有关物体“力和运动”的综合题解题策略

单一物体即单个独立的物体,在某几个力的作用下,沿着某一特定的轨迹运动,将物体的运动和力联系在一起,研究其速度、动量、动能的变化以及位移、功的大小.这一类题目我们称之为单一物体力和运动的综合题,这一类型的题目历年高考都有题目出现,这一类题目的特点是综合性强、要求高,这需要学生运用知识解决问题的能力要求也要高,这一类型的题目答的如何,直接关系到高考成绩的高低.不少学生解此类题目不是从理解物理过程入手,借助于物理模型对物体在运动过程中的受力特点及运动规律进行分析,选择对应的物理规律进行求解,而是在审不清题的前提下分不清物理过程乱套公式,答非所问.为了做好有关运动和力的综合题,笔者认为考生要明确处理这一类题目的思路,不需要做很多题目即可达到事半功倍的效果.