近场超声悬浮平台模态振型优化设计及可行性分析

为了避免在传送过程中传送带与精密元件之间的摩擦损伤,设计了一种紧凑型非接触超声传送平台,对其可行性进行理论研究和实验验证。通过ANSYS动力学分析建立对称模型,模拟传送平台的模态和传送平台中心点的谐响应振型,结果显示,不同波数条件传送平台呈现出纯弯曲或混合波驱动状态。对所设计的紧凑型传送平台原型进行扫频实验,验证了超声传送过程的可行性以及悬浮频带和振型。理论及实验结果表明,根据不同使用条件,需要对驱动平台进行模态及承载能力的优化设计。研究成果可为超声悬浮平台模态振型和带宽的设计提供参考。

基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价

人体上肢生物力学分析对上肢动作优化和相关产品的设计具有重要意义。首先,采用实时光学动作捕捉系统采集人体在执行指定动作过程中关键点的实时位置,并使用MATLAB软件设计编写了计算方程,重点对人体上肢的实验数据进行深入分析。然后,将人体肢体简化为球棍模型,运用余弦定理反求人体上肢运动过程中各关节角度的变化值,使用逆向动力学方法求解出人体上肢关节力矩的动态变化值以及通过优化计算得到人体上肢主要肌力的变化量。最后,通过计算人体上肢肌肉的实时负荷率来评价人体上肢运动舒适性,并建立了人体上肢运动舒适指数评价模型。结果表明人体在坐姿下执行指定动作时上肢肌肉处于舒适状态。研究结果为人体上肢动作的深度分析提供了理论基础。

模型制作课程教学的探索与实践

产品模型制作是工业设计专业学生不可缺少的能力也是老师教学的重点,无论是国内外高校还是当今设计企业都非常重视对学生或员工动手能力的培养,此课程涉及学科专业相对广泛,对于侧重不同的设计专业,教学方式参差不齐,标准不一。本文从国外国内的教授模式出发,从教学的理论、方法、材料、实验设备上立足于实际就工科类院校设计专业如何提高模型制作课的教学水平提出建议。

基于坐姿分析的座椅舒适度测试与评价

人们的很多生产生活活动是在坐姿下完成的,因此研究坐姿舒适度有很重要的意义。坐姿舒适度在座椅的设计中扮演着越来越重要的角色,而对座椅舒适度的研究也逐渐偏重对坐姿舒适度的评价。人性化座椅的设计必须满足舒适度高的要求,以达到人体舒适坐姿的需求。针对坐姿舒适度评价,采用经典的光学动作捕捉技术和问卷调查相结合的方法对坐姿舒适度进行科学评价。实验选用美国Motion Analysis光学动作捕捉系统,设置11个Eagle数字捕捉镜头,用EVaRT软件获取了40名志愿者人体关键点在空间中的点位数据,采用PCA主成分分析提取特征点的方法提取关键点,用MATLAB软件自主编程对关键点数据进行处理和计算,比较测试者坐在2种不同座椅上的关节角度和力矩数据差异。统计结果表明,志愿者采用不同的姿势坐在不同的座椅上时,躯干、大腿、膝盖部位的角度和力矩数据差异较为明显。结合人机工程理论,利用这些数据差异对坐姿进行分析,为座椅设计提供理论依据。这种人机工程学理论分析评价和问卷调查相结合的方法,为座椅的舒适度评价提供了有效的依据。