基于S形速度曲线的键合头运动控制系统研究与分析

根据用户工艺需求,针对全自动芯片键合设备的运动控制模块以及键合头子模块开展需求分析,结合典型试验,设计出基于S形速度曲线的键合头运动控制系统,根据S形速度曲线重新规划了键合头的运动轨迹,使其对芯片键合周期缩短的同时也保证了键合精度。

一种专用平旋盘数控传动装置结构设计

针对组合机床通用部件镗孔车端面动力头镗刀杆径向移动不能数控控制的不足,设计了一种采用伺服电机驱动的镗刀杆径向运动的结构方案。将平旋盘镗刀杆径向往复运动由液压缸驱动转换成伺服电机驱动,实现对平旋盘镗刀杆径向运动的伺服控制。使得平旋盘具备自动粗精镗内孔、台阶孔、锥孔、端面,通过合理布置多刀实现内孔、外圆、端面的多工序加工。拓宽了机床加工工艺,提高了生产效率。在数控组合镗床上实现柔性化加工,得到广泛应用。

船舶类量化神经网络自适应运动控制方法研究

研究船舶类航向自适应运动控制方法有助于加快解决船舶在海上通讯带宽受限情况下航向跟踪检测困难和控制效果差的问题。基于RBF神经网络,采用一种经典非线性运动解析模型来描述通信信号输入量化过程,无限逼近于航向控制系统中的未知非线性项来消除隐性不确定项因子对控制系统的影响,与此同时模型中所设计的RBF自适应量化控制器不需要对先验信息进行量化参数处理,不仅可以保证有效跟踪和控制的同时,还可以减轻通信的传输负担、减少执行频次和降低系统控制幅度。本文基于Lyapunov稳定性理论证明了所提出的带有输入量化的RBF神经网络自适应闭环控制系统的稳定性,并在Matlab Simulink环境中构建仿真模型分析,论证了所设计的运动控制方法的有效性。

考虑液压舵机系统故障的轮船航向动态状态反馈控制方法

舵机系统是控制船舶航向的关键部件,液压舵机系统出现故障,影响船舶的操纵能力和航向稳定性。因此在对轮船航向进行控制时,需要将液压舵机的故障情况纳入考量范围。对此,提出考虑液压舵机系统故障的轮船航向动态状态反馈控制方法。在构建船舶运动的非线性数学模型中加入故障因子,对故障随时间变化的情况进行表征,并将非线性模型转化为状态空间的形式。将期望舵角作为控制器的输入值,并以控制舵角作为输出值,采用模糊PID结构对控制器进行构建。结合BP神经网络对控制器的参数进行优化整定,将输出的控制参数代入模糊PID中,进行控制舵角的调整,从而实现轮船航向动态状态反馈控制输出。测试结果表明,采用提出的方法对轮船航向进行控制时,轮船的舵角变化率较低,具有较为理想的控制效果。

一种穿戴式多IMU的航向对齐方法

针对基于穿戴式多惯性测量单元(IMU)的行人定位与步态测量应用中,多IMU之间的航向对齐通常依赖磁力计、专业人员辅助以及关节假设模型,操作流程复杂度高且精度无法保障的问题,提出一种适用下肢安装多IMU的航向对齐方法:设计适用足部、小腿和大腿IMU的统一的杆臂补偿零速修正算法,利用行人足部周期性触地规律构造的零速度观测值,准确恢复所有IMU的运动轨迹;然后基于轨迹相似性约束,实现多个IMU的航向对齐;最后在室外开阔场景下评估运动轨迹恢复精度和航向对齐精度。实验结果表明,航向对齐精度和各部位IMU的轨迹恢复精度呈正相关;在行走轨迹长度大于15 m时,各IMU的航向对齐精度均优于1°(均方根值)。该方法操作简单,易于实施,能够满足基于多IMU的人体运动分析和行人定位应用需求。

掘进机截割头不同运动参数与截割性能关系研究

以EBZ45型悬臂式掘进机为研究对象,介绍一种基于有限元分析的掘进机截割头截割性能分析方法。将掘进机截割头形状尺寸、材料特性等参数录入到DYNA软件中,由该软件构建出截割头有限元模型,之后以此为基础,分别从转速、横切速度及钻进速度三个方面出发,模拟分析了不同运动参数条件下截割头截割性能变化趋势,以此确定出最佳的运动参数,为掘进机截割头调节与控制提供指导,使煤矿掘进作业安全、顺利进行。

基于运动约束的航姿系统误差自主补偿方法

为了提高车载捷联航姿系统的长航时定姿精度,提出利用载车的运动约束条件对航姿系统误差进行在线自主补偿。首先,对航姿系统的传感器误差、安装误差等进行分析与建模,选取航姿系统的各项误差作为误差补偿滤波的系统状态,建立系统状态方程。然后,根据发射车等特种车辆的运动特点,利用车辆运动约束条件,将载车行驶过程中航姿系统的速度输出在车体坐标系横向和垂向上的投影分量作为误差补偿滤波的量测,推导获得误差补偿滤波的量测方程。最后,采用卡尔曼滤波设计航姿系统误差在线估计算法。实验结果表明,所提方法能够自主有效地补偿航姿系统的积累误差,经过1200 s的跑车实验,系统的航姿误差始终保持有效收敛,其中航向精度优于3.4′,水平姿态精度优于0.4′。

弹头结构对超空泡枪弹水下运动特性的影响

针对目前国内外水下航行体结构简单,稳定性较差的问题,基于重叠网格技术和6DOF动网格技术,提出一种两段式结构的超空泡枪弹。该枪弹采用两段式的斜肩结构,在水下航行时受到水阻力更小,具有较高的研究价值。为此,研究了3种不同弹头结构对超空泡枪弹水下运动过程的空泡形态、弹道及流体动力特性的影响。研究结果表明:不同结构弹丸水下航行时,平头弹丸产生2段空泡,尖头弹丸和圆头弹丸只生成1段空泡,圆头弹丸与斜肩的契合度更高;圆头弹丸的弹道稳定性更好,其次是平头弹丸,尖头弹丸的弹道稳定性最差;弹丸遇水初期,会产生一个阻力峰值,且随着弹丸的运动,阻力逐渐降低,圆头弹丸受外力的影响最小,尖头弹丸受外力影响程度最大。因此,圆头弹丸的水下弹道稳定性最优,减阻性能最佳,为超空泡枪弹的结构选择提供了一定的理论依据。

冷轧钢带双头开卷机的设计与分析

为解决目前单侧上卷冷轧开卷机工作效率低等问题,设计了一种新型的双头开卷机,由引导机构、支撑机构、胀紧固定机构、开卷机主体等构成。为代替人工手动引卷,在开卷机一侧安装了引导机构,通过调整引导直板可以自动完成引卷;针对主轴长期承受压应力易发生应力疲劳,在主轴下侧安装了支撑机构,可以转移部分钢卷的压应力从而提高主轴工作稳定性;针对现有开卷机效率低,在支撑主轴两侧分别安装了固定机构,两侧固定机构通过联动控制可以实现开卷与上卷同步进行。利用CATIA建立了开卷机各机构模型,并完成了整机装配,对开卷机进行了运动干涉检查,结果表明开卷机运动无干涉。对开卷过程进行了静力学分析,应力云图显示固定机构的最大应力为830.837 kPa,未超过材料许用应力。

掘进机横摆作业截割头运动参数的优化设计

掘进机是煤矿开采中重要的设备,在掘进过程中,截割头受到煤岩的冲击等作用,受到较大的阻力.横摆作业工况下,截割头的转速及横摆速度对掘进机截割的效率及能耗等具有直接的影响作用.基于此,采用序列二次规划算法对截割头的运动参数进行优化计算.结果表明,对截割头的转速及横摆速度进行优化后,其截割阻力及推进阻力具有明显的降低,可以提高掘进截割的效率,可以为掘进机的设计使用提供参考指导.

经后外侧入路髋关节置换术对股骨头坏死患者近期预后及关节功能的影响

目的:探讨经后外侧入路髋关节置换术对股骨头坏死患者近期预后及关节功能的影响.方法:选择2018年1月-2022年9月在徐州医科大学附属医院采用髋关节置换治疗的120例股骨头坏死患者作为研究对象,根据1:1随机数字表法将所有患者分为研究组与对照组,各60例.研究组使用经后外侧入路,对照组使用直接前方入路,观察2组患者术后近期预后及髋部关节功能变化情况.结果:所有患者手术过程顺利.研究组手术切口长度长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).2组手术时间、术中出血量、术后完全负重时间、术后卧床时间、术后住院时间对比差异无统计学意义(P>0.05).研究组术后3个月的压疮、坠积性肺炎、泌尿系感染、便秘、下肢深静脉血栓等并发症总发生率为6.70%,低于对照组的8.30%,差异无统计学意义(P>0.05).术后3个月,2组髋关节功能、疼痛、畸形、活动范围、总分等髋关节功能评分比较,组间差异无统计学意义(P>0.05).2组髋关节活动总范围、屈曲活动、背伸活动、外展活动、内收活动等髋关节活动度比较,组间差异无统计学意义(P>0.05).结论:相对于直接前入路,经后外侧入路髋关节置换在股骨头坏死患者的应用虽然会增加手术切口长度,但是并不影响手术进程,也不会增加并发症的发生率,还不会影响患者的髋关节功能与髋关节活动度的恢复.

基于低分辨率红外阵列传感器的头部运动检测

在驾驶和在线课堂这类持续时间较长的行为中,人们容易出现分心而导致事故发生或上课效率差。为检测这类分心行为,提出了一种基于低分辨率红外阵列传感器的头部运动检测方法,它在实现行为监测的同时也保护了个人隐私。首先,基于图像处理方法提取了人体的显著区域;然后设计了一种三维图像融合算法来提取时空域的变化信息;最后,设计了一个改进的残差网络来实现头部运动分类。面向驾驶和在线课堂应用场景设计了10种头部运动。实验结果表明,在50 cm到100 cm的检测范围内,平均识别率为96.76%,处理速度为9帧/s,优于现有算法。将该系统应用于车内实测,也达到了93.7%的准确率。

“通髃运臑”理筋法配合肌内效贴治疗肱二头肌长头腱鞘炎的临床效果

目的:探究“通髃运臑”理筋法配合肌内效贴治疗肱二头肌长头腱鞘炎的临床效果。方法:选取佛山市中医院2021年1月—2022年1月收治的80例肱二头肌长头腱鞘炎患者作为研究对象,以随机数字表法分成研究组和对照组,每组患者40例,其中对照组采用常规理筋手法及口服消炎止痛药治疗,研究组在口服消炎止痛药的基础上采用“通髃运臑”理筋法配合肌内效贴治疗,1个疗程为10 d,两组患者共连续治疗2个疗程。对比分析两组治疗前后的Constant-Murley肩关节功能(CM)评分,疼痛评分,肱二头肌长头腱鞘厚度,临床疗效,治疗期间不良反应发生情况及关节活动度。结果:相较于治疗前,两组治疗1、2个疗程后的CM评分均显著提高(P<0.05),且研究组CM评分均明显高于对照组(P<0.05)。相较于治疗前,两组治疗1、2个疗程后的疼痛评分均显著提高(P<0.05),且研究组疼痛评分均明显高于对照组(P<0.05)。研究组治疗有效率明显高于对照组(P<0.05)。治疗1、2个疗程后,两组肱二头肌长头腱鞘厚度均较治疗前明显降低(P<0.05);治疗1、2个疗程后,研究组肱二头肌长头腱鞘厚度均低于对照组(P<0.05)。治疗1、2个疗程后与治疗前比较,两组患者的肩关节上举、后伸角度均明显增大(P<0.05);治疗2个疗程后研究组肩关节上举、后伸角度均明显比对照组高(P<0.05)。两组患者在治疗时均未发生肌腱断裂、感染、昏厥、淤青等不良反应。结论:“通髃运臑”理筋法配合肌内效贴对肱二头肌长头腱鞘炎治疗具有较好的效果,不仅能降低长头肌腱鞘厚度,还能缓解患者的疼痛,提高肩关节的活动度,改善肩部关节功能障碍,且安全性高,为肱二头肌长头腱鞘炎的治疗提供更好的选择。

心理干预在头颅增强磁共振成像中的作用探讨

目的:探讨心理干预在头颅增强磁共振成像中的作用。方法:选取100名行头颅增强磁共振成像检查的脑肿瘤患者,随机分为干预组和对照组(各50人),对照组按照常规磁共振检查流程进行,干预组在行头颅增强磁共振检查前对患者进行心理干预(通过宣教方式讲解磁共振的成像特点、设备噪声提示、检查中的注意事项、对人体影响),对比2组患者检查中的运动伪影发生率、平均心率、患者满意度。结果:干预组较对照组运动伪影发生率低12%(P<0.05)、平均心率低25次/min(P<0.05)、患者满意度高22%(P<0.01)。结论:在行头颅增强磁共振成像检查前对患者进行心理干预可有效提高患者满意度,并有效降低运动伪影发生率和缓解患者紧张情绪。

多操纵面气垫船的极区运动特性与控制方法研究

为了研究极区气垫船在敷雪冰层上运动特性和多操纵面协调控制方法,本文建立了一种极区气垫船的冰面运动学模型,分析了极区运动特点和操纵难点,提出了一种多操纵面气垫船的极区运动控制体系结构,可实现空气桨、空气舵和矢量喷管等6个操纵面的协调分配控制。仿真结果表明:极区气垫船在侧风条件下操纵极易发生侧滑和甩尾,本方法可有效解决气垫船极区操纵过程中的航向稳定控制问题,并利用矢量喷管较好地抑制了危险的侧滑运动,分析得到了极区操纵的抗侧风能力曲线,为气垫船在极区的运动控制技术和安全控制策略的研究提供了一种有效与可行解决方法。

改进型头颈固定枕在颈椎骨折术后患者护理中的应用效果

目的探讨颈椎骨折患者术后应用改进型头颈固定枕的临床效果。方法对医院2019年12月至2021年12月期间收治的88例颈椎骨折患者进行回顾性分析,根据颈部固定方式不同分为对照组(常规固定枕)和观察组(改进型头颈固定枕),每组均44例。对比两组护理前后头颈部三维运动范围、颈椎日本骨科协会评估治疗分数(JOA)和疼痛数字评分(NRS)。结果护理后30 d比较,观察组患者头颈部三维运动度(前屈运动、后伸运动、侧屈运动、轴向旋转)高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组患者JOA评分高于对照组,NRS评分低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论颈椎骨折术后患者应用改进型头颈固定枕可更好改善其运动功能,减轻疼痛,提升治疗效果。

机械驱动径向锻机锤头运动特性研究

本文研究了机械驱动径向锻机锤头的运动特性。从理论和仿真分析两方面,研究分析了偏心轴的转速(输入量)与偏心轴的旋转角速度,滑块的运动特性及连杆与锤头的运动特性(输出量),周期性运动形式明显,呈现三角函数曲线形式。研究结果可为径向锻机选定设计参数提供理论指导。

基于人脸视频的逻辑多任务非接触心率估计

为提高远程光体积描记术(remote photoplethysmography,rPPG)在自然场景中心率(heart rate,HR)估计的精度,提出一种基于多头自注意力的多任务心率估计模型。设计一种特征表示方法将视频转换为时空表示,抑制非皮肤区域和背景引入的噪声;使用改进的多头自注意力模型学习长距离帧之间的依赖关系,解决rPPG对光照变化和头部运动鲁棒性不足的问题;将学习到的特征用于估计rPPG信号和HR两个任务,通过rPPG信号的频域约束HR,提高心率估计精度。实验结果表明,提出方法在UBFC-RPPG和PURE两个公开数据集上的心率估计准确度优于对比方法,验证了其有效性。

融合人体全身表观特征的行人头部跟踪模型

现有的行人多目标跟踪模型在密集场景下存在行人无法检出以及帧间关联混淆的问题。为了提高密集场景下行人跟踪的精确率,提出一种融合全身表观特征的行人头部跟踪模型HT-FF(Head Tracking with Full-body Features)。首先,使用行人头部检测器替代全身检测器,提高密集场景下行人的检出率;其次,利用人体姿态估计的信息为引导,获得去噪声的全身表观特征作为跟踪线索,大幅减少多帧之间关联时发生的混淆。HT-FF模型在密集场景下行人跟踪的基准数据集Head Tracking 21(HT21)上的MOTA(Multiple Object Tracking Accuracy)和IDF1(ID F1 Score)等多个指标上取得了最优的结果。HT-FF模型能有效缓解密集场景下行人跟踪丢失和混淆的问题,所提出的融合多线索的跟踪模型是行人跟踪任务的新范式。

虚拟现实系统中人的头部运动与跟踪研究

为了克服虚拟现实系统中的视觉延迟现象,在对各种头部运动规律测试结果分析研究的基础上,提出人的头部运动是具有高斯-马尔可夫特性的随机过程,建立了头部运动的随机数学模型,设计了基于卡尔曼滤波和测量数据预处理技术的头部未来位置预测算法。理论分析和仿真检验都表明,该算法明显地提高了预测精度,减缓了图像的抖动和对操作者头部运动的限制,有效地减少了视觉延迟。