人机携行外骨骼系统行走过程动力学分析

为研究人机携行外骨骼系统行走过程中各关节的力矩,以人机携行外骨骼系统为研究对象,对负重行走过程进行动力学分析,用光学捕捉系统采集人机携行外骨骼系统负重30 kg,不同行走速度下的试验数据.以SINESQR函数为基函数,通过MATLAB平台对试验数据进行拟合,得到各特征角的运动方程.利用达朗贝尔原理建立各关节的力矩方程,通过MATLAB平台进行分析计算,得到在负重30 kg,行走速度为3、4.8、6 km/h下各关节力矩随时间的变化.研究结果为后续人机携行外骨骼系统质心平衡研究提供了理论基础.     

基于跟踪微分器的骨骼服阻抗控制方法

将阻抗控制方法引入骨骼服的控制中,利用人机之间安装的多维力/力矩传感器的测量信息来估计参考轨迹.针对由于普通差分方法引起噪声放大,使得参考速度和参考加速度不可用的问题,利用两级跟踪微分器获得包含测量噪声情况下的光滑的参考速度和参考加速度信号,从而实现所设计的阻抗控制.该方法能控制骨骼服跟随人体运动,同时保持人体对骨骼服的作用力最小,减轻人体的能量消耗.采用该方法对人体负荷情况下的蹲起动作进行仿真实验,仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可行性,以及对人体刚度参数估计不准和负荷变化具有一定的鲁棒性.     

基于人机结合算法的布局优化研究

在研究并行遗传算法的基础上,提出了解决家电产品布局设计优化问题的人机结合并行遗传算法．该算法将人工个体与算法个体共同构成解群,在计算过程中通过人机交互,实现对算法的有效干预,避免算法的缺陷出现．对比试验表明,采用“人机结合”的并行遗传算法能够较好地解决家电产品布局设计的优化问题．     

色彩在人机工程学中的应用分析

色彩在现代人机工程学领域发挥着重要的作用,合适的色彩搭配能够有助于创造出适合人操作的机械设备和作业环境,以获得系统的最高综合效能。本文将这些作用总结为三个方面：色彩的辨识作用、色彩的警示作业和色彩的心理暗示作用。     

基于人机结合算法的布局优化研究

在研究并行遗传算法的基础上,提出了解决家电产品布局设计优化问题的人机结合并行遗传算法.该算法将人工个体与算法个体共同构成解群,在计算过程中通过人机交互,实现对算法的有效干预,避免算法的缺陷出现.对比试验表明,采用"人机结合"的并行遗传算法能够较好地解决家电产品布局设计的优化问题.     

骨骼服直接力控制方法研究与仿真

骨骼服是一种将机械动力装置的机械能量与人的智能相结合的机器人.骨骼服控制中的难点问题是,能够有效控制骨骼服使其跟随人体运动,并保持人机之间的作用力最小.针对该问题提出了一种直接力控制策略,其特征有两点,一是在人机之间安装力传感器,使得控制器了解人的意图;二是控制器不需要精确的骨骼服数学模型,简单实用.仿真结果说明所设计的控制器能实现骨骼服对人体运动的跟踪,同时有效降低人机之间的作用力,并对环境变化和负荷变化具有一定的鲁棒性.     

编程实验教学模式创新探索

实践教学环节在计算机类高等工程教育中有着特别的重要性.训练学生的编程能力是计算机相关专业教学工作的重中之重.传统的编程实验教学模式由于教学手段和方法的落后阻碍了学生创新能力的提升.以实验代码在线评测和群体式互动评测为考核方式的创新型编程实验教学模式,可在C语言等课程实验中得到很好应用,有利于提高学生的学习积极性、主动性和互动性,实现教师与学生共赢的现代化教学目标.     

基于多资源理论的脑力负荷评价方法

从人的信息处理方式着手探讨脑力负荷产生原因,提取可反映脑力负荷的4个方面指标,然后对分析的工作任务进行逐层分析和归类,用视觉、听觉、认知和运动反应4个信息处理源下的28种行为要素序列进行描述;继而分别从同时进行的行为数、任务难度、同信息源冲突、同处理阶段冲突4个方面指标对行为序列进行评价,以得到操作任务的工作负荷.并以地铁二号线司机宣武门到长椿街段驾驶任务为例研究验证方法的有效性.结果表明,本方法能够描述整个工作过程中脑力负荷的变化情况,并寻找出致使负荷高的原因.     

全国智能体育大赛多维研究

从文化四层次理论的视角看,全国智能体育大赛具有运动器材数据化、网络化、智能化的物质特征,突破时空局限的行为特征,线上线下并举选拔的制度特征,以及创办理念上集竞技性、娱乐性、社交性于一体的精神特征。全国智能体育大赛的开展能够推动全民健身向全民参赛发展,开辟竞技体育后备人才选拔培养新渠道,跨业融合,衍生体育产业价值链,促进机器人与人类文化相交融,展示国家体育新形象。但受制于新兴事物认知局限等因素的掣肘,大赛在赛事推广、赛事保障、运动项目设置、赛事管理等方面仍存在诸多问题,建议创新赛事推广形式,完善赛事保障,创设新型运动项目,强化赛事管理,以实现其可持续发展。     

基于位移检测的机器人碰撞传感器研究与设计

为了避免机器人末端执行器在工作过程中与周围设备人员发生碰撞,造成设备损坏或者人员伤害,设计一款基于位移检测的机器人碰撞传感器。在对传感器连杆进行力学分析和建立平衡方程式的基础上,根据其碰撞过程中传感器活动部件的运动轨迹,导出了末端执行器空间碰撞力模型及相应的传感器碰撞力阈值计算公式,完成了传感器的设计、动力学仿真、制作装配和静态测试。实验结果表明,该传感器对末端执行器具有碰撞检测和缓冲保护功能,在机器人安全防护和人机协作方面具有一定的应用价值。