基于重力感应芯片的智能坐姿矫正眼镜研究

本文通过对人们低头伏案工作时头位变化的研究,设计出一种能够预防颈椎病的智能坐姿矫正眼镜。智能坐姿矫正眼镜使用MMA7260重力感应芯片监测佩戴者的头位变化,控制芯片Arduino Mini对不同头位持续时间进行计时并适时发出控制指令,智能干预,敦促佩戴者改变不良的坐姿习惯,达到预防颈椎病的发生和控制其发展的目的。通过SPSS软件对坐姿矫正眼镜的可靠性和灵敏度测试数据进行分析,达到预期结果。最后与现有的多种坐姿矫正器械比较,智能坐姿矫正眼镜具有体积小、智能化和依从性好等优点,具有较好的市场应用前景。     

单轴向列相液晶予倾角的测量

针对在实验室中测量单轴向列相液晶予倾角实验装置比较复杂,而且测量精确度较低问题,为实验室中单轴向列相液晶予倾角设计了两种方法,分别解决了实验操作复杂和精确度较低的问题.     

反推力吸附的爬壁机器人设计及实验研究

为实现机器人稳定、快速和高效地在不同接触壁面移动,提出了一种采用双旋翼螺旋桨反推力作为前驱动力和壁面吸附力的机器人设计方法.对爬壁机器人结构和动力系统进行设计,通过对机器人在不同运动状态下的静力学进行分析,得出机器人在旋翼倾角为60°时动力性能最优,并通过机器人在水平状态下牵引力实验得到了验证.通过在实际操作过程的实验测试,机器人旋翼倾角单度变化运动效果优于旋翼倾角成倍变化.通过对机器人在水平和垂直壁面吸附力进行实验测量,得出由于结构复杂性大大降低了螺旋桨气动效率.最后,通过实验验证了机器人在小斜坡和垂直壁面稳定吸附能力.     

振动片式压电电机定子的实验

为了电机结构的紧凑性,考虑无变幅杆定子的设计方案,设计制作不同结构振动片式压电电机,所设计电机的定子由压电换能器和振动片组成.通过对不同结构形式定子的样机的有、无变幅杆,以及不同倾角振动片电机输出特性的进行对比实验与分析.结果表明,振动片倾角值存在一个最优的匹配范围,而预压力存在一个最佳值;当电机尺寸较小时,可以省去变幅杆部分,使电机结构更加紧凑;振动片式驻波型压电电机在一定的条件下具有反转效果.     

两轮机器人行走机构的建模与实验

研究两轮机器人行走机构的系统组成及数学模型的建立,并进行了仿真和样机实验.行走机构由机械行走装置、姿态监测传感器和控制器组成,左右车轮由2个直流伺服电动机分别驱动,姿态监测使用陀螺仪和倾角传感器.在建立系统结构模型的基础上,利用Lagrange方法建立系统的动力学方程.根据线性系统理论,在Matlab环境下设计了状态反馈控制器,通过仿真验证了系统的稳定性.采用样机进行实际行走控制实验,验证了系统建模和控制器设计的合理性和有效性.     

一种地质灾害无线监测装置设计

介绍了一种基于ZigBee和GSM通信技术的无线监测装置设计.装置采用CC2431为微控制器来采集分析地质环境温湿度、倾角、位移信息,应用MC37I实现数据的GSM远程传输.用多个该装置来进行组网和通信实验,并通过串口将采集的数据显示到监测界面.实验表明:该装置采集的数据准确有效,能够很好反应监测区域的环境信息情况,在地质灾害预警中起到重要的作用.     

基于Proteus的单片机综合设计实验教学

针对传统单片机综合设计实验教学中存在的不足,在教学中引入Proteus仿真软件,使学生在焊接调试电路前通过仿真对所设计的电路进行矫正和完善,加深了学生对所设计电路的理解和掌握。以直流电机控制实验为例,介绍了Proteus仿真软件在单片机综合设计实验中的应用方法及其优点。实践证明,该方法能有效地提高实验效率,增加学生的实验兴趣。     

转炉托圈机械应力的实验研究与有限元分析

设计制作了转炉托圈实验装置对其在静载荷下采取倾角α为０°,３０°,５５°,９０°四种工况下,分别进行机械应力测量,并进行了有限元计算与分析。实验与分析结果对转炉托圈的设计和使用有一定的指导意义。     

久坐行为与坐姿舒适性评价

为了对久坐期间的坐姿变化进行研究,确定其与坐姿不舒适的关系,探究不同高度座椅是否影响坐姿变化。18名长期从事办公工作的志愿者参与实验,座椅采用新疆吉瑞祥科技股份有限公司生产的人机工程学座椅,在2 h的久坐工作中,分别按照36～40 cm、40～44 cm、44～48 cm三个不同座椅高度范围进行分组实验测试,具体的高度取决于受试者。使用Tekscan人体压力分布测量系统来量化椅面压力和躯干摆动参数,设计并记录了主观坐姿不舒适评分表。结果表明人体躯干摆动参数随时间呈上升趋势,不同组之间存在统计学差异,座椅高度为40～44 cm时坐姿不适评分较低。可见坐姿变化与坐姿不舒适具有一致性,座椅高度为40～44 cm时有利于减少坐姿不舒适,保持坐姿45 min后,就应该起身运动或休息。     

喷嘴倾角对PDC钻头齿水射流清洗力影响的实验研究

为了对PDC钻头水力结构及参数进行优化设计和优选,对不同喷嘴倾角下水射流钻头齿清洗力的影响进行了实验研究.实验装置的测量杆件是根据悬壁梁原理设计的.用均布于模拟钻头刀翼上的五根测杆,可以测出水射流对模拟钻头齿上的水力清洗力.实验结果表明,一般情况下.水射流对各测杆的清洗力随喷嘴倾角的增大而增大.倾角一定时,靠近喷嘴出口的测杆受力较大.钻头外缘上的测杆受力较小.     

改进的双流多模态信息融合坐姿识别方法

不正确的坐姿通常会导致青少年近视、脊柱侧弯和退行性疾病。研究能够快速、准确识别不规律坐姿的智能监测技术,有助于保持正确的姿势并预防健康问题。为了解决RGB图像易受光照强度以及遮挡因素的干扰并造成的识别率不高等问题,通过采用双流RGB-D图像作为双输入,利用ResNet网络中的残差结构改进EfficientNet基线网络结构,提出了一种基于改进R-EfficientNet的双流RGB-D多模态信息融合的坐姿识别方法。试验结果表明,提出的R-EfficientNet融合方法模型对8种坐姿的识别均值平均精度(mean average precision, mAP)达到了98.5%。与CNN、Vgg16、ResNet18、EfficientNet、RGB-D不同的输入方法相比,所提方法获得了最高的识别率。该方法不仅可以用于坐姿客观监测,具有医学和社会效益,此外还为人体工学研究者们提供改进办公家具的方案。     

吼声发力的实验研究

利用生物反馈训练仪和等速测力仪,对受试者进行“坐姿单手肩上直臂用力下压”和“坐姿肘部固定单手用力下压”两动作的吼声发力实验,试图证吼声发力能增强发力效果的真正原因.结果发现,脑电反馈信号的β波数据峰值和相对应峰力矩数据的密切相关;涉及到需要骤增胸腹内压的上肢运动动作,采用吼声发力都能提高发力效果.     

基于响应面方法的乘员坐姿优化

 随着人机工程学的发展以及消费者对商品的舒适性要求的提高,汽车人机工程学越来越被重视.为了在设计最初阶段确定舒适的乘员乘坐姿态,首先利用RAMSIS软件建立人体模型,根据最初的设计参数模拟乘员乘坐姿态,分析当前姿态下的舒适性;然后利用全因子试验设计方法设计2因素6水平试验36次,根据试验数据,运用响应面方法(RSM)拟合出回归模型;最后将回归模型进行显著性分析,应用回归模型得到优化变量及优化目标的最优值.研究结果表明,优化后不舒适度减少13.3%,舒适性明显提高.     

互联网用户安全登录平台设计

设计一个开放的互联网用户数据中心Hagza开放平台,对互联网的用户和应用资源进行有效整合.用户可通过该平台快捷地使用各种互联网应用和高效地管理其网络社交关系,而各种网络应用则可借助该平台快速地聚集优质用户.基于表述性状态转移(REST)架构的风格设计,可降低系统实现的复杂性和保证良好的可扩展性,而通过P3P,OAuth...     

半骨盆截肢后自体下肢长骨重建坐姿的生物力学研究

利用截肢后废弃的自体长骨重建半骨盆环是一种有效的生物学重建方法,其生物力学性质从未被研究过。本文旨在应用有限元分析方法研究半骨盆截肢后自体骨重建坐骨结节和骨盆环的可行性,对重建骨盆应力分布进行研究。评价了分别使用股骨髁和胫骨平台替代坐骨结节的重建方案,连同完整模型共建立3个有限元模型。对3个模型模拟坐姿进行计算,对vonMises应力比较分析。模型可靠性经过尸体标本应变与位移测试验证。重建骨盆的应力分布与完整骨盆明显不同,股骨髁重建模型应力主要集中在股骨与骶骨左侧耳状面接触处、右骶髂关节和接骨长钉左侧。与重建股骨不同,重建用胫骨最大应力位于胫骨干部,分布面积较大。从生物力学角度看,使用自体下肢骨重建半骨盆环应该优先考虑股骨重建方案。在实际手术设计中也要注意适当增加长钉的直径,并在保证强度的条件下适当降低其刚度。     

坐姿理论与座椅设计原则及其应用

从人机工程学原理讨论了坐姿的优缺点，良好坐姿的必要条件是将最适当的压力分布于备脊椎骨之间的椎间盘上，并将最适当、最均匀的静负荷量分布于所附着的肌肉组织上．运用人体解剖学原理，分析不良坐姿造成的不舒适感和脊椎疾病，用姿势原状恒定原则分析坐姿行为．认为坐姿变化是人体在稳定和变动之间寻求平衡以取得折衷的过程；提出了座椅设计的基本原制度其主要的参考数据，据此对优秀座椅设计范例进行了解析，并说明其各自特色，从而进一步验证了座椅设计的科学依据。     

利用少量体压传感器和支持向量机算法的坐姿识别方法

针对传统坐姿识别系统中传感器数量多和系统较复杂导致成本过高等问题,设计一种基于少量体压传感器和支持向量机(SVM)算法的坐姿识别方法.首先,设计一种由少量薄膜压力传感器构成的体压传感阵列,将其置于坐垫内部;然后,利用该传感阵列采集不同坐姿的体压数据,并绘制相应的体压分布等高线图;最后,以体压数据作为特征向量,结合支持向量机算法建模,以实现坐姿分类自动识别.测试结果表明:少量体压传感器也能获取不同坐姿的体压分布特征;SVM坐姿分类模型在熟悉样本下的坐姿识别准确率达98.3%,在陌生样本下的坐姿识别准确率达92.5%.     

路面随机振动下人体椎间盘关节力学特性分析

建立了L4-L5椎体关节的三维有限元模型,分别表示5种人体尺寸和不同的3种坐姿.研究当汽车在路面上行驶时,人体高度、体重和坐姿与脊椎关节压缩应力和剪切应力的关系.结果表明:弯曲坐姿时,脊椎承受的压缩应力和剪切应力最大.人体的高度和体重对于脊椎关节的静态剪切应力和压缩应力都会产生不同程度的影响.脊椎应力与座椅处振动的传递函数和驾乘人员的坐姿有着重要的关系,无论何种体型的人体,驾驶坐姿都比弯曲坐姿所承受的应力小,证明驾驶坐姿更舒适.     

磁耦合谐振式无线电能传输系统多负载特性研究

针对发射线圈面向两个平行的小型接收负载线圈电能传输情况进行研究,搭建带有频率跟踪装置的双线圈结构磁耦合谐振式无线电能传输装置平台,并在该平台上对单/双负载线圈的发射线圈间距离（以分米级为单位）与传输效率之间的关系进行实验.单负载实验结果与仿真结果吻合度很好,但实测效率普遍比仿真效率要差;多负载实验仿真模型能正确反映传输效率随线圈间距的变化情况,实际实验测量数据与仿真数据相吻合.表明,应用磁耦合谐振式技术的双负载无线输电系统在分米级的传输距离下能够达到较高的传输效率.     

基于现场评价的智能手机触摸手势工效学研究

为了提高触摸手势识别准确率,针对智能手机触摸手势工效学参数进行现场评价。首先,基于非理性用户模型提出了触摸手势现场评价因素框架;其次,设计现场评价实验,收集新手用户和经验用户在室内静坐、户外行走和公交静坐3种情境下的测试数据,得出基于使用情境修正的手势工效学参数,优化了手机触摸性能。研究表明,现场环境中用户运动状态和情绪警觉水平影响手机使用触摸性能,需采用现场情境测试修正触摸工效学参数,以提高手势识别准确率。