三维滚轮在飞行人员前庭功能稳定性选拔中的应用评价

目的探讨电动三维滚轮在飞行人员前庭功能选拔中的作用。方法对20名飞行人员分别进行转椅90 s和三维滚轮5 min的测试,观察在此过程中被试者的血压、心率、心率变异性(heart rate variability,HRV)和呼吸等各项生理指标,并依据症状和主诉对其前庭功能进行评级并对比两者通过率。结果相较于转椅测试,飞行人员在三维滚轮测试过程中的心率显著升高,LFn显著降低,HFn显著升高,LF/HF明显降低(P<0.05)。二者前庭自主神经稳定性分级结果一致,合格率均为95%。结论电动三维滚轮可以用于飞行人员前庭功能稳定性的选拔。

RB40合金滚轮体热冲压冲头复合强化工艺研究

阐述了RB40合金的性能特点及正确的锻造方法,通过对该合金实施镀镍-稀土渗硼、等温淬火、高温回火复合处理,能得到很高硬度、耐磨性及抗高温氧化和冷-热疲劳抗力,应用于喷油泵滚轮体的热冲压冲头上,使用寿命比相应的热作模具钢可提高15～20倍。

硅微振动轮式陀螺仪的研究

论述了硅微振动轮式陀螺仪的结构组成，分析了其动态过程，探讨了提高其灵敏度的途径以及影响其精度的误差来源，最后给出了测试电路和制作工艺．

新型卧式双铸型离心铸造机滚轮传动系统剖析

简要叙述了卧式双铸型离心铸造机的生产特点及其对传动系统的要求。着重剖析了滚轮传动系统的组成及主要特点。

硅微型两自由度振动轮式陀螺仪原理分析

首次提出了２ 种两自由度振动轮式陀螺仪新结构．详细分析了陀螺仪工作原理，推导了陀螺仪动力学方程．介绍了电容信号器和力矩器的工作原理．

K-H-V偏摆锥差行星机构的运动学和力学分析

运用陀螺理论即刚体定点转动理论 ,对K H V锥齿轮少齿差行星机构进行了运动学及动力学研究 ,分析了该机构的特殊性 。

振动轮式微机械陀螺动力学方程、振动模态及其灵敏度分析

介绍了一种新的振动轮式微机机械陀螺仪的结构及工作原理 ,详细推导了该陀螺的动力学方程 ,分析了其运动规律 ,并建立了该陀螺的三维有限元模型 ,给出了前其四阶模态振型 。

基于MME/KF的电推进器推力在轨标定算法

为了确保小推力量级电推进器在轨工作的有效性,提出了一种基于MME/KF(Minimum ModelError/Kalman Filter)的电推进器推力在轨标定算法。该算法对推力标定过程为:首先使用飞轮产生一个已知的周期性力矩作用于卫星上,同时姿态控制器发送指令给电推进器来保持卫星的稳定;然后将陀螺仪数据代入MME算法中估计出卫星的角加速度,并利用KF算法实现电推进器在轨标定;最后进行数学仿真。结果表明该算法在常规推力下可以提高在轨标定精度,并且可以实现小推力条件下的在轨标定。

基于反作用力运动负荷刺激原理对陀螺轮不同缠绕曲线数学模型的驱动特性研究

对人体耦合铰链结构并与陀螺轮回转结构联动构成的运动器械的研究,是可实现对人体局部和组合部位的有效靶刺激,从而实现训练和锻炼效果的直接效应与效能最大化。对陀螺轮不同缠绕曲线的驱动特性及仿生运动进行了研究分析,建立了陀螺轮轮廓线为直线与抛物线的数学模型;通过simulink的仿真分析,轮廓线为直线和抛物线的陀螺轮相比较,其速度、位移的变化趋势基本类似,在初始时期,轮廓线为直线陀螺轮的速度、位移的变化具有滞后性,轮廓线为直线陀螺轮的拉力幅值、上升时间、达到稳定的时间均大于抛物线型陀螺轮;通过对陀螺轮轮廓曲线分阶段的优化设计,可以便于实现力的控制及能量的有效转化,充分收集和控制"代谢能量"而达到绿色训练、健身的目的。

一种振动轮式微机械陀螺仪的特性研究

微机械惯性仪表具有成本低、可靠性高、体积小、重量轻等优点，国际上已有许多报导［１］－［５］。我们研制了一种振动轮式微机械陀螺仪［６］。本文主要针对这种微机械陀螺仪的特性进行研究：设计和研究了陀螺的检测系统、检测轴固有频率补偿回路，推导出了此类陀螺检测输入角速度的灵敏度、开环和闭环传递函数、交流反馈控制提取同相分量和抑制正交分量的原理，以及闭环控制改善动态测量频带的方法。本文的最后给出了该陀螺原理样机的初步试验结果。

柴油机喷油泵传动零件磨损产生的影响

主要分析了柴油机喷油泵传动零件磨损后,对供油时间和供油规律的影响;找出其主要原因及解决方法,使喷油泵的供油规律和供油时间接近原设计最佳规律。

利用变速控制力矩陀螺的航天器集成能量与姿态控制

利用变速控制力矩陀螺(VSCMG)的航天器姿态与能量一体化控制问题。针对以VSCMG为姿态控制执行机构的刚体航天器设计了全局渐近稳定的姿态跟踪控制律。将VSCMG的框架角速度和转子角加速度作为控制输入向量设计操纵律。利用加权的最小范数解得到VSCMG的姿态控制输入向量,并用与之正交的控制输入向量来以给定的功率存储/释放能量。提出了同时表征力矩陀螺模式构型奇异和转子轮速平衡的混合指标函数。对控制自由度有冗余的系统,在混合指标函数的基础上利用梯度法构建了VSCMG的空转运动,以回避力矩陀螺模式的构型奇异,并同时减小转子转速差过大引起的转速饱和以及VSCMG零奇异的可能性。利用反馈转子动能的方法规划日照期间的储能功率,以维持系统长时间工作的能量平衡。基于某太阳同步轨道卫星的数值仿真结果验证了系统的有效性。

基于双GNSS天线及单陀螺的车轮转角测量系统

针对农业机械自动导航中,传统绝对角度传感器连接件多、安装复杂且容易出现故障,而陀螺测量前轮转角虽然安装容易,但陀螺零偏等仪器误差造成测量误差随时间累积的问题,提出了基于双GNSS天线和单轴MEMS陀螺组合测角系统,该系统通过双GNSS天线解算的航向角、速度等信息计算观测量,通过卡尔曼滤波器对陀螺计算的角度进行实时校正,提高了车轮转角的测量精度。实车试验结果表明,该系统具有较好的合理性和准确性,车轮转角测量结果与绝对角度传感器输出结果比较:直线试验误差在0.5°以内,曲线试验误差在1°以内,满足了农业机械自动导航的测角精度要求。

水平陀螺结构独轮自平衡机器人研究

提出了一种新型独轮机器人。该独轮自平衡机器人具有单一水平陀螺结构,首先利用陀螺的定轴性和稳定性使一个二维倒立不稳定系统变为一个二维准稳定系统,然后根据进动原理,采用旋转配重法对系统进行失衡修正,使系统具有很强的抗扰动能力。重点研究了该独轮机器人姿态的失衡与恢复状态。实验模型机实现了独轮机器人的定点自稳定,姿态失衡恢复,以及行走、转向功能。

陀螺轮连杆自行车的设计研究

为了解除传统健身自行车对人体运动的束缚,提出集骑乘舒适、操控科学、健身、代步、休闲娱乐于一体的设计新理念,采用创新的自行车驱动方式,设计出一款新型的陀螺轮连杆自行车。该自行车运用四杆联动机构组合车架,实现以拉伸绳索来驱动陀螺飞轮带动后轮,通过陀螺轮锥面的加速作用,使得匀速直线运动的牵引速度变换成后轮的加速圆周运动。陀螺轮连杆自行车利用人体全身运动的直线驱动力,借用滑轮组、陀螺轮结构,快速驱动后轮的运动,再配合导向系统来改变行驶方向、保持车身平衡,达到快速、平稳、高效的运动。研究表明陀螺轮连杆自行车充分体现了以人为本的设计理念,使人在舒适的坐姿下,或不同体位变换中尽量发挥人体的肢体功能,通过变换双手和双脚的运动组合和运动姿态,增加运动技巧性、灵活性提升运动的趣味性,实现全身承载负荷,全身得到锻炼的效果,提高人体核心力量,有利于健康发展和完美身材的塑型。该车的研发为陀螺轮驱动健身器械的开发提供了可参照的样本依据,同时陀螺轮锥体斜面轴的驱动原理,也为运动负荷的控制奠定了基础理论的支持。

DT合金滚轮体热冲压冲头复合强化工艺研究

阐述了DT合金正确的锻造方法,通过对该合金实施镀镍稀土渗硼、等温淬火、高温回火复合处理,能得到很高硬度、耐磨性及抗高温氧化和冷-热疲劳抗力,应用于喷油泵滚轮体的热冲压冲头上,使用寿命比相应的热作模具钢可提高15～20倍。

一种基于ARM-STM32的两轮自平衡小车的设计与实现

随着交通安全问题日益突出,以及人们对智能化生活的追求,促使了轻巧灵便的两轮平衡小车的发展。通过分析了平衡小车的平衡控制原理,进行合理的硬件选材和设计,应用ARM-STM32为核心控制器件,加入蓝牙智能通信协议实现了客户端远程控制,最终组装了两轮自平衡小车。大量的实验测试结果表明,该设计的两轮自平衡小车具有较强的自适应调节平衡性,稳定性好,可以实现蓝牙远程智能控制等显著优势。

三维滚轮前庭功能训练可提高人体前庭功能稳定性

目的探讨电动三维滚轮训练对人体前庭功能稳定性的作用。方法通过电动转椅检测从15名志愿者筛查出9名前庭功能敏感者进行连续5 d、每天1次的三维滚轮训练。使用飞行生理参数记录检测仪记录三维滚轮训练过程中心率和呼吸变化,训练结束后再次利用电动转椅进行前庭功能评价。结果三维滚轮训练后志愿者中前庭功能不合格者由9名下降为5名,合格率提高44.4%。训练过程中志愿者心率和呼吸率较训练前显著加快(P<0.05),训练后则基本恢复至训练前水平。结论 5 d电动三维滚轮训练可以提高人体前庭功能稳定性。

基于数据融合的小型两轮自平衡机器人姿态检测方法

针对小型两轮自平衡机器人姿态检测所用低成本加速度计(MMA7361)数据不够准确及陀螺仪(ENC03)信号的漂移问题,分别采用互补滤波器、kalamn滤波器和自适应kalman滤波器进行数据融合处理方法研究,通过对比实验确定采用自适应kalman滤波器实现加速度计和陀螺仪检测数据的融合,从而确定小型两轮自平衡机器人的姿态,进而实现其运动平衡控制.物理实验结果表明基于自适应kalman滤波器的加速度计和陀螺仪检测数据融合姿态检测方法不仅适用于小型两轮自平衡机器人的运动平衡控制,而且其参数较先前普遍采用的kalamn滤波器更易调整,姿态检测结果更加可靠.

基于模糊强化学习的双轮机器人姿态平衡控制

针对单轨双轮机器人在静止情况下存在的固有静态不稳定问题,提出一种基于模糊强化学习(简称为Fuzzy-Q)的控制方法。首先,运用拉格朗日法建立带控制力矩陀螺的系统动力学模型。然后,在此基础上设计表格型强化学习算法,实现机器人的稳定平衡控制。最后,针对算法存在的控制精度不高和控制器输出离散等问题,采用模糊理论泛化动作空间,改善控制精度,并使控制输出连续。仿真实验表明,相较于传统强化学习方法,所提方法能够显著提高控制精度,且可以有效抑制外界干扰力矩对系统的影响,保证系统具有一定的抗干扰能力。