爬楼梯轮椅安放机构的改进基因建模构型设计

我国老龄化问题日益严重,为了解决老年人出行困难的问题,通过采用"轮番填补"楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅.对新型爬楼梯轮椅安放机构的任务约束进行全面分析,给出满足不同工况约束条件下的子机构,将各个子工作机构根据任务的顺序要求"拼接聚合"得到满足任务约束的机构,并对该机构进行ADAMS仿真.仿真结果表明,该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点.     

宽带钢热轧支持辊辊形变化对板形的影响

分析了宽带钢热轧支持辊辊形变化对板形的影响,提出板形稳定性（ＳＴ）的概念．仿真结果表明,带钢宽度越宽其板形稳定性越差,其他参数对权形稳定性影响不大．     

具有拟人跨步的助步轮椅重心检测

具有拟人跨步的助步轮椅是一种基于仿生学的多功能电动助步轮椅.该轮椅在行走模式时,人和助步轮椅的合重心关系到轮椅步行时的稳定性,是助步轮椅步态控制的依据.提出一种具有拟人跨步的助步轮椅重心点检测系统,并对其进行数学建模,推导传感器的输出值和重心点的相互关系,设计具有双层结构的重心检测机构、重心检测系统信号处理电路和基于数字信号处理（digital signal processing,DSP）的数据采集系统.最后,对重心检测平台所测得的试验数据进行分析,得到整个系统的重复精度和系统误差,并对误差产生的原因进行分析.     

时尚新品

正1 Scewo电动轮椅这是一款可以自动爬楼梯的电动轮椅,由苏黎世瑞士联邦理工学院的五位设计系硕士生共同研制。它通过硬质橡胶材质的履带来实现移动和上下楼梯等目的,可以让残疾人或腿脚不便的老年人出行更加灵活。这款电动轮椅使用三个陀螺仪来保持速度和平衡,无论是上楼还是下楼,都可以让使用者的身体保持水平,不会向前或向后切斜,也不会不小心从上面摔下来。     

采用Emotiv感知的智能轮椅运动控制的研究

采用Emotiv传感器设计了一种基于运动想象的智能轮椅控制系统。该系统利用独立分量分析算法对脑电信号进行去噪与特征提取,并用反向传播（back propagation, BP）神经网络将提取的特征分类为想象左右手、迈腿动作与平静状态。最终,设计出4个控制指令（左转、右转、前进和停止）实现对智能轮椅的实时控制。实验结果表明,该控制系统有较好的可行性和稳定性,为脑电信号控制在智能轮椅中的实际应用奠定了基础。     

基于RBF神经网络的全向智能轮椅自适应控制

在外界扰动为有界不可测条件下,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络在线逼近全向智能轮椅的非线性逆运动学模型,提出对轮椅轨迹跟踪的直接自适应控制方法.首先,在分析全向智能轮椅平台动力学模型的基础上,设计了基于径向基函数神经网络的全向智能轮椅自适应控制器;并进一步利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了在外界扰动及神经网络权值误差逼近有界的条件下,该控制器在全向智能轮椅轨迹控制中跟踪误差的一致稳定且有界;最后,通过全向智能轮椅轨迹跟踪仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性和稳定性.     

胭脂红色素稳定性的研究

就光照、温度、金属离子、食用酸等因素对胭脂红色素的稳定性进行了研究，结果表明：酸度对胭脂红色素的稳定性影响不大，pH=4．42时，色素稳定性较好；温度对其的稳定性影响也不大；阳光直射和自然光照射对色素有明显的破坏作用；微量金属离子、不同种类的食用酸的存在不会对色素产生不良影响．     

爬楼梯的游星膝关节机构运动学分析与检验

文中提出了有关游星膝关节机构的运动模型,该机构可以很好地实现腿型机器人的爬楼梯功能。对运动的稳定性与平衡程度进行了初步分析,提出了解决机构中存在问题的优化处理方案,并对该方案进行了实验性验证。     

立卧两用电动轮椅车的设计

在研究坐姿对身体产生的不利影响的基础上,突破传统轮椅的功能和结构,提出了一种可实现站立及仰卧姿态的电动轮椅车的设计方案,阐明了轮椅机构的工作原理,并对站立机构进行了运动分析.在UG/Motion Simulation模块中建立了轮椅虚拟样机,并进行了运动仿真,结果验证了轮椅机构的合理性.     

基于SEMG控制的智能轮椅无障碍人机交互系统

设计了一个基于表面肌电信号控制的智能轮椅无障碍人机接口,通过使用CyberLink装置,对前额肌电信号进行获取、分析,利用AR模型对其进行特征提取,并采用贝叶斯正则化与Levenberg-Marquardt算法相结合的改进1BP神经网络对面部运动模式进行识别,进而控制智能轮椅简单运动.实验结果表明:该方法操作简便,识别...     

基于侧翻贡献度的自卸车举升作业侧倾稳定性

为了研究不同工况下轮胎、悬架和货箱对自卸车作业侧倾稳定性的影响,提出了一种基于侧翻贡献度的分析方法。建立车辆举升作业的四自由度非线性数学模型,利用MATLAB/Simulink对模型进行不同路面横向坡度角和货物偏载量输入工况下的仿真求解,得到了车辆侧翻临界举升状态下的轮胎、悬架和货箱侧翻贡献度变化规律。结果表明,侧翻贡献度能够有效反映出不同工况下车辆作业侧倾稳定性的主要影响因素。     

载货汽车多侧翻指标关联性分析与实用化表征方法研究

以优化载货汽车实用化侧翻预警指标表征方法为目的,针对3种侧翻指标(侧向加速度、侧倾角、横向载荷转移率)展开理论关联性分析和动力学仿真试验验证。基于简化的车辆侧倾动力学模型,推导3种侧翻指标关联模型,在Matlab/Simulink中建立基于某轻型载货汽车实际参数的非线性多自由度动力学模型,设置车速与转向角独立变化的2组阶跃转向工况,研究车辆侧翻指标定量关联性及实用化表征方法。通过最终稳定点的分布拟合得到侧倾角和横向载荷转移率与侧向加速度之间的线性数值化模型,进而验证了提出利用侧向加速度间接表征侧倾角和横向载荷转移率的实用化侧翻预警指标表征方法。结果表明:随着方向盘转角和车速的提高,侧倾角和横向载荷转移率与侧向加速度在整个仿真过程中能够快速趋于稳态。通过此法计算出的车辆侧倾角和横向载荷转移率,为后续车辆侧翻预警控制系统的设计提供了良好的指标基础。     

爬台阶机器的动力学建模及稳定性分析

对自行设计的一种自动爬台阶机器的运动过程进行了分析,建立了其正常运动状态和翻转状态的动力学模型,并以阻翻能量裕量作为定量衡量爬台阶机器稳定性的评价指标.在各部件不与台阶相干涉的条件下,绘出了质心的位移轨迹曲线.     

楼梯清洁机器人的爬楼规划研究

为使圆周平动脚式楼梯清洁机器人能完成稳定的下楼动作,该文研究了其爬楼步态规划方法.首先基于几何法建立机器人爬楼的运动学模型;然后将爬楼梯的过程分为2个阶段,并针对这2个阶段的运动机理分别采用不同的规划方法;再基于运动学模型计算出各关节的角度,并搭建PID控制系统对机器人进行控制;最后联合Adams和Matlab进行仿真验证.研究结果表明：楼梯清洁机器人能够实现稳定下楼功能.     

搅拌运输车罐内流体质心动态变化影响分析

利用FLOW3D软件对搅拌筒内自密实混凝土流体的流变参数进行了仿真验证,并利用标定后的流变参数对自密实混凝土流体在搅拌筒内的流动状态进行仿真,得到了流体的运动状态及其质心位移与侧向加速度变化结果。利用仿真结果,通过数值计算与有限元分析的方法,分析了混凝土流体搅拌时流体质心的动态变化对搅拌运输车侧翻稳定性,及主副车架受力的影响。综合分析结果,找出整车结构的不足,为提高整车侧翻稳定性、主副车架结构的优化设计以及设定车辆侧翻预警系统的临界阈值提供了更准确的依据。     

越野地形下智能车辆的动力学建模与轨迹跟踪

提出一种越野地形下智能车辆的动力学建模与轨迹跟踪控制方法.针对越野地形建立了考虑路面倾角的智能车辆动力学模型,并推导了基于零力矩点的车辆侧倾安全约束.然后考虑上述车辆动力学模型及安全约束条件,设计了基于模型预测的智能车辆轨迹跟踪控制器.仿真试验表明该方法可以有效地适应复杂的越野地形,并能够在实现无碰撞轨迹的同时防止车辆发生侧翻危险.      

小型无人机滑跑航向纠偏及增稳控制设计

为解决小型无人机地面滑跑纠偏过程中易发生的侧翻问题,建立了无人机地面滑跑数学模型,分析了无人机滑跑侧翻的原因,设计模糊增稳控制器,模糊协同控制前轮转向、升降舵和副翼偏转,增加无人机的滑跑稳定性.提出只纠正无人机航向角偏差的纠偏控制方案,降低无人机侧翻风险.设计基于蚁群算法的模糊PID纠偏控制,应用蚁群算法对PID参数离线寻优,用模糊控制对PID参数进行在线调整.仿真和试验结果表明,本文设计的航向纠偏及增稳控制系统能有效纠正无人机航向角偏差,增加无人机在滑跑纠偏过程中的稳定性,防止无人机发生侧翻.      

物料动态安息角对矿用自卸车厢斗结构影响规律

针对矿用自卸车行驶过程中的厢斗内物料稳定性问题,研究厢斗内物料动态安息角对厢斗结构设计的影响。首先,基于离散元方法,分析煤颗粒在自然状态下的安息角;进一步,建立厢斗简化模型,研究不同安装角度下矿车正常行驶及爬坡过程中物料的动态安息角,并分析物料滑动规律;结果表明：在水平路面行驶工况下物料动态安息角随厢斗安装角度增加而减小,而爬坡过程中由于厢斗内物料的滑动导致动态安息角随安装角度的增加先缓慢减小再变大再快速减小;当安装角度为10°时可有效避免厢斗内物料的滑动;最后,以确保厢斗稳定性装载及不撒料为目标,提出厢斗侧板后端的角度设计公式,为厢斗结构设计提供理论依据。     

电站载物爬楼机器人的动态稳定性建模与控制

针对电站载物爬楼机器人动态稳定性的控制问题,根据爬楼特点归纳出机器人可能出现的运动模式,并利用几何与运动学等关系构建被控对象的数学模型。根据电站载物爬楼机器人上下两部分的重心距离与期望距离间的误差、误差变化率及电动推杆伸缩速度之间的关系,设计动态稳定性控制系统的控制器,即一型模糊逻辑控制器(1 type of fuzzy logic,T1FLC)。针对模糊规则参数难以确定的问题,通过量子粒子群优化(quantum particle swarm optimization,QPSO)算法优化隶属度函数参数,将QPSO优化的T1FLC与粒子群优化(particles swarm optimization, PSO)算法优化的T1FLC、未优化的T1FLC、比例-积分-微分(proportion-integral-derivative, PID)控制方法进行对比,并进一步考虑外部干扰的影响。仿真和实验结果验证了模型的准确性及控制优化方法的有效性。     

变拓扑四面体机器人攀爬安全性与参数分析

变拓扑四面体机器人是基于自主纳米群技术的一种具有多重自由度的机器人系统,由可伸缩结构(伸缩杆)和连接部分(节点)组成的四面体结构为基本单元。分析了机器人沿壁面攀爬运动的典型过程,并利用ADAMS软件进行了动态仿真实验。分析了攀爬过程的安全性问题,给出了机器人在垂直壁面和倾斜壁面的静态安全性条件,同时分析了接触力与静摩擦系数对运动特性的影响。结果表明:接触力与静摩擦系数为影响攀爬特性的关键参数,接触力和静摩擦系数越小,在一个运动周期中机器人的有效位移越小,负向速度越大,两者过小时将会导致运动的失效。