基于TRIZ理论的上肢康复训练器设计

本文介绍了TRIZ理论,以及人体上肢的自由度,提出了五自由度上肢康复训练器设计方案,分析了大臂屈/伸过程中机械结构重心变化引起的技术难题,运用TRIZ理论的矛盾矩阵进行了求解,设计出了弹性拉力的五自由度上肢康复训练器,并利用有限元分析软件对零件强度进行了校核。     

基于创新方法的手指康复训练器设计

本文介绍了我国每年脑卒中患者的发病现状,很多患者手部功能出现障碍,阐述了创新方法,对手指关节的自由度进行了说明,对比了单一电机和三电机驱动手指康复训练器的利弊,运用TRIZ理论中的矛盾矩阵进行了求解,设计出了行星轮式手指康复训练器,并利用Solid Works软件对其可行性进行了分析。     

湖北地区不同岩性崩塌破坏过程及防护措施分析

【目的】探究不同地层岩性崩塌体的破坏特征，并提供出相应的防护措施。【方法】以鄂州鄂城区白雉山林场崩塌与鄂西兴山县下公堡崩塌为典型代表，结合现场实地调查一手资料对不同运动路线的崩塌落石滚动过程进行分析。【结果】不同岩性落石破坏过程和坡脚的微地貌存在直接相关关系，寒武系覃家庙组白云岩落石滚动路线为三条近似平行直线，运动过程可以划分为裂隙扩张阶段、消能阶段、破坏解小阶段；粉质黏土夹碎石及中～微风化的闪长岩滚落的路线是发射状，运动过程可以划分为岩块风化阶段、崩落阶段、破坏解小阶段。【结论】崩塌体所处斜坡坡面地质特征存在差异性，崩塌体能量消耗过程、运动过程均不相同，因此防治措施也应因地制宜。     

小型强冲击试验机气动弹射装置动态特性研究

【目的】由于舰载设备所受高脉冲威胁越来越强，为了提高其抗冲击上限，针对小型设备，提出一种小型强冲击试验机系统方案。【方法】根据系统工作流程，阐述小型强冲击试验机工作原理，基于气缸弹射原理来建立数学模型，使用AMESIM对气缸弹射装置进行仿真分析，对试验台与波形发生器进行动态特性研究。【结果】该气动弹射装置通过调节储气罐压力来改变试验台的碰撞速度，与波形发生器相撞时，可获得较为理想可控的加速度脉冲，并通过气缸工作原理，控制气体压力防止二次碰撞。【结论】试验结果表明，该冲击试验机气动装置满足设计要求。     

环网开关设备机械状态在线监测设计

【目的】对配电网系统中环网开关设备机械状态在线监测技术进行研究，满足电力系统设备智能化、数字化功能需求。【方法】分析环网开关设备机械状态在线监测系统设计方案及元器件构成，分析传感元件融合开关，选择非直接嵌入方式感知数据，对适合机械特性监测的传感器规格进行选型设计。【结果】完成适用于环网开关操动机构的传感器选型，实现传感器与本体融合设计。【结论】该融合方案满足环网开关设备传感器测量曲线状态数据需求，为环网开关柜工程设计人员对机械状态在线监测设计提供思路。     

茶壶滤筒组装机设计

【目的】针对珠三角小企业茶壶滤筒生产现场人工用量较多、生产率较低和成本较高的实际情况，改进生产工艺流程以实现生产自动化。【方法】设计茶壶滤筒组装机的机械结构，采用振动筛输送滤筒、底盖和上盖；设计滤筒输送机构、滤筒往复送料机构、底盖装配机构、上盖装配机构、滤筒翻转机构和焊接装置。【结果】经过装配测试并改进完善，实现了茶壶滤筒生产自动化，并通过生产实践检验。【结论】该茶壶滤筒组装机能减少小企业的员工数量，实现机器换人转型升级，提高产品生产效率、产品质量和经济效益，降低企业的生产成本，提升企业的市场竞争力。     

信息化技术在承压类特种设备检验中的应用

【目目的的】为了实现对承压类特种设备的信息资源的大数据管理，构建一个数字化设备综合管理系统，建立特种设备检验管理平台。【方法】通过将信息化技术融入承压类特种设备检验管理过程中，设置检验检测人员管理、检验检测记录管理、出具检验报告、检验仪器管理等功能模块，并实现将检验检测数据上传到特种设备监督管理信息系统的功能。【结果】该系统实现了各项过程的流转、审批及查询等操作的全程可控，可记录各个承压类特种设备的检测信息，并生成检测记录、报告及检测情况告知书。【结论】该系统采用模块集成化设计，功能独立完善，能满足检验检测机构全面深入的管理需求。     

无人机机翼模态分析与结构优化设计

【目的】为避免无人机飞行中出现严重的气动弹性问题，针对无人机机翼刚度分布设计不合理之处，开展无人机机翼模态分析与结构优化设计。【方法】基于正交试验设计提出一种基于模态分析的机翼变截面结构布局轻量化设计研究方案。【结果】基于无人机机翼有限元仿真模型，开展机翼约束模态仿真分析，发现机翼在翼梁、翼肋等方面需要进行尺寸优化设计，进而改善机翼刚度。并提出一种变截面翼梁结构，通过TOPSIS方法进行排序获取了最优解。结果表明，优化后的机翼结构质量降低34%，机翼约束模态频率得到极大改善。【结论】通过模态分析开展无人机机翼结构优化设计，可在满足刚度合理分布的同时，大幅度降低机翼总质量。     

YL29纤维滤棒成型机配重块的研究

【目的】为了解决因YL29纤维滤棒成型机喇叭嘴偏心盘驱动机构不平衡质量而引起的偏心振动问题，并为配重块设计提供理论支撑，以及实现滤棒规格的多样化设计需求，对配重块设计进行研究。【方法】本研究使用质量换算法分别对成型机组的齿轮、偏心盘及连杆总成进行质量换算，根据平衡计算法得到所需配重块的质径积，并结合齿轮现有结构对配重块外形尺寸进行设计。【结果】对添加的配重块进行分析，驱动机构由原来2.114 mm的偏心距缩短为0.09 mm，偏心距减小了95.7%。使用Ansys模态分析模块进行有预应力的模态分析，求得第三阶振动为圆周振动，频率为8 691.8 Hz，高于机构的100 Hz工作频率。【结论】该研究为以后配重块设计提供理论支撑，且有利于滤棒产品规格的多样化，提高机构运行的稳定性，增加滤棒各项参数的稳定性。     

超高压变电站智慧消防系统设计

【目的】为了提高超高压变电站火灾预警及消防能力，实现变电站由传统消防向智慧消防的转变。【方法】本研究通过现代通信技术和智能算法与传统消防设备的结合，为智慧消防信息共享与协调消防提供平台支持。然后通过构建不同区域的风险概率矩阵，为监测、灭火力量的合理布局及灭火算法的制定提供依据。最后对典型区域的监测数据处理算法及智能运算过程进行研究，实现消防监测、判断、执行的多级协调、信息融合，构建分级智慧防控的自动化消防系统。【结果】通过对系统进行评估，结果表明，智慧消防系统初级火情处置时间在10 s级，判断准确率达100%。【结结论论】智慧消防系统对火灾隐患预警能力、隐患及时处置能力及预警准确度都有显著的提升。     

一种多功能智能小车设计

【目的】针对现有视频智能小车运动场景受限制、视频画面抖动、换向方式复杂等问题进行设计。【方法】一方面悬挂装置通过可转动的连接与地面自动匹配相对转角，另一方面悬挂装置的减震器可通过物理平衡的方式对车身进行回正。换向装置采用平行四边形换向装置。在平衡装置中通过陀螺仪和加速度传感器将信号传输至主控芯片，主控芯片通过内置算法来控制稳定装置内置的驱动电机，从而对角度进行修正。【结果】该设计实现了智能小车在复杂地形的稳定移动，提高了智能小车的机动性和视频传输画面的稳定性。利用平行四边形的特性，可使其更迅速平稳地进行换向。【结论】本研究成功解决了智能小车运动场景受限制、视频画面抖动、换向方式复杂的问题。     

烟丝填充值快速测量系统设计与实现

【目的】为了解决卷烟生产过程中烟丝填充值指标检测效率低的问题，本研究基于烟草行业的检测标准设计开发出一个烟丝填充值的快速测量系统。【方法】运用系统集成的自动化设计方法，对该指标在检测过程中需要人员参与的单元工步进行分析、研究和创新性设计。【结果】开发出烟丝自动分样柔性处理、旋转盘工位变换、样品施压检测和自动退料等机械机构单元，可实现对该指标在检测过程中的自动分样填装、自动重量参数计量、自动烟丝施压检测和自动退料等功能，能显著减少检测过程中的人员参与度。【结论】以河南中烟公司生产的某品牌烟丝为测试对象，通过与Burghart公司的DD60A填充值测试仪的测试结果进行比对，发现二者的检测结果没有显著差异，且前者的检测效率显著提高。     

超大型数控滚子砂带抛光机结构研究

【目的】开发一种超大型数控滚子砂带抛光机，为超大型滚子轴承加工企业提供一种高精度、高效率的滚子外径及端面精加工设备。【方法】结合超大型滚子的超精加工技术的要求，通过三维建模分析从滚子驱动、液压伺服控制的弹性压紧、砂带自动更新循环到砂带小振荡大往复原理抛光过程，合理布局，研究设计出超大型滚子（外径在60 mm以上）及砂带超精加工机构。【结果】相较传统加工方法，实现了对超大型滚子外径及端面的加工精度的大幅提升，在满足企业需求的同时，还实现精度富余。【结论】数控超大型滚子外径及端面砂带抛光机的成功开发，将提升我国超大型滚子轴承加工技术的国际竞争力。     

基于摄影测量的多瓣液压抓斗运动监测系统设计及应用分析

【目的】多瓣液压抓斗是散货起重设备的核心附加属具。由于实际工况下的现场环境通常较为恶劣,为保证生产安全,提高工作效率,需要对其运动状态进行实时监测。【方法】基于双目视觉测量原理,设计了一种基于摄影测量的多瓣液压抓斗运动监测系统,通过对抓斗运动特征点位置的在线测量,获取液压杆的位移量和抓瓣的转动角度,从而实现对抓斗运动状态的实时监测。【结果】试验结果显示,针对不同特征点测量所计算出的运动状态参数具有较好的一致性,部分标志点被遮挡时能够保证测量过程不中断。【结论】所设计的多瓣液压抓斗运动监测系统能够对颚板的运动状态进行实时监测,满足复杂工况下的现场应用需求。     

基于三步法的二级倒立摆系统研究

【目的】为解决二级倒立摆系统非线性和强耦合问题，获得更好的稳定性和控制性，本研究设计一种基于三步法的控制器。【方法】建立二级倒立摆系统的状态空间模型，并划分为三个子系统。按照三步法控制器的设计步骤，对二级倒立摆子系统进行控制器设计，避免倒立摆系统在整体分析时出现耦合问题。【结果】通过李雅普诺夫函数证明了该控制器的稳定性。【结论】仿真结果证明，该控制器在二级倒立摆系统稳定控制中的有效性，具有更小的超调和平稳的响应过程。     

一种灵活可代步的电动行李箱设计

【目的】由于人们旅游出行所携带的东西过重，遇到坑洼地面时行李箱振动会过大，容易损坏箱内易碎物品，且大多数车站和机场较为空旷，拖拽行李箱不方便出行。为解决上述问题，设计一款灵活可代步的电动行李箱。【方法】该行李箱的运动系统采用麦克纳姆轮，能提高行李箱的灵活性，减震系统采用弹簧减震和气缸减震的双重减震方法。【结果】该设计能使行李箱实现平动，无须转弯半径，并能成为一种短途代步工具，方便人们出行。【结论】应用Solidworks技术对灵活可代步的电动行李箱进行整体设计，通过Ansys对其主要受力部位进行有限元分析，结果表明，灵活可代步的行李箱设计合理。     

四足机器人结构设计及步态仿真研究

【目的】为提高四足机器人在复杂地面行走时的稳定性,对四足机器人结构进行设计,并对其步态进行仿真。【方法】基于哺乳动物的腿部结构,在SOLIDWORKS软件中构建四足机器人的三维模型,使用D-H模型法构建出腿部结构的运动学模型,通过运动学分析,得到四足机器人的足端运动轨迹图,并以Walk步态在V-REP仿真软件中进行仿真分析。【结果】本研究设计出一种结构简单、具有十二自由度的四足机器人。【结论】仿真结果证明,该机器人的机构设计有效,能实现稳步行走。本研究的研究成果为该类机器人的设计提供依据。     

从专利分析看六自由度并联机构的研究

【目的】从专利申请的角度对六自由度并联机构的技术进行分析总结。【方法】通过检索统计分析了六自由度并联机构专利申请量的趋势、专利申请的分布及典型的技术方案。【结果】国外对六自由度并联机构的研究并不热衷，我国大力研究六自由度并联机构，其专利申请已经远远高于其他国家，同时，国内技术大部分掌握在高校和科研院所中，反映出科学技术的成果转化还有很大空间。【结论】通过对六自由度并联机构的专利申请进行分析，以期为相关人员提供参考和借鉴。     

某核电站核岛电气设备布置设计及改进

【目的】介绍核电站核岛电气配电间的布置原则及电气设备平面布置规范，阐述电气设备布置设计过程中的工作流程逻辑和设计改进经验，为其他核电站电气设备布置设计提供有益的参考。【方法】以某核电站为例，结合现场实际安装情况，介绍核岛电气配电间内变压器、开关柜等设备的平面布置规范，分析设计过程中要注意的事项。针对现场遇到的问题，进行设计改进，并进行总结。【结果】详细阐述了核电站核岛电气配电间的布置原则、电气设备的平面布置规范及电气设备布置设计过程中的逻辑工作流程。通过发现和解决现场问题，总结相关的设计改进经验，提高设计能力。【结论】在核电站电气设备布置设计过程中，要遵循合理布局、安全可靠、实用高效的设计原则。根据实际需要，对布置方案进行适当的调整和改进，确保电气设备布置的安全性、可靠性和高效性。     

预应力混凝土T构下部结构转体系统空间有限元局部应力分析

【目的】近年来，随着我国交通强国的建设，转体桥的应用越来越广泛，而转体桥主墩设计作为关键点之一，分析研究其受力性能显得十分必要。【方法】本研究以（2×60 m）T构转体桥为背景，应用Midas FEA建立其下部结构主墩转体过程局部分析模型，分析其在不平衡荷载下结构转体过程中的力学性能。【结果】同时验证了本案例局部构件设计的合理性和安全性。【结论】旨在为同类工程的设计提供借鉴。