基于CATIA的下肢康复机三维模型设计

随着我国人口比例的变化,以及残疾人数的增加,由于年老或者疾病等原因造成的运动功能损伤也越来越多,这也使得康复设备的需求量增加。由于国内外研究的下肢康复机器人价格昂贵,体积笨重,不能适应普通家庭康复训练。本文结合现有的康复设备基础,按照人体工程学理论,设计计算合理的结构尺寸,并通过CATIA软件建立下肢康复机器人三维模型。     

“对分易”在《三维影视动画制作》课程中的应用

为适应岗位需求,提高学生的实践能力,培养合格的数字媒体人才,我校《三维影视动画制作》课程引入"对分易"教学平台,在引入该平台辅助教学后,师生互动环节的质量及课堂效率都有了显著提高,教学环节更具有趣味性,更能吸引学生的注意力,实践证明,"对分易"教学平台在提高学生的实践动手能力上起到了良好效果。     

基于几何模型的绿萝叶片外部表型参数三维估测

为快速高效获取叶类植物叶片的外部表型参数、掌握植株生长状况，以绿萝叶片为研究对象，提出一种基于几何模型的叶长、叶宽与叶面积的三维估测方法。利用微软Kinect V2相机，自80cm高度垂直位姿获取绿萝叶片局部点云，并进行直通滤波去噪与包围盒精简等预处理，测量得到点云外形参数，输入预先建立的SAE网络分类预测得到几何模型参数，并基于曲面参数方程建立叶片几何模型。采用粒子群优化算法计算几何模型离散点云和局部点云间的空间距离，进行空间匹配，利用遗传算法求解最优匹配模型的内部模型参数，输出最优匹配模型的叶长、叶宽与叶面积作为估测结果。实验共采集150片绿萝叶片的局部点云数据，将估测结果和真实值进行数学统计与线性回归分析，得出叶长、叶宽与叶面积估测的平均误差分别为0.46cm、0.41cm和3.42cm2，叶长估测R2和RMSE分别为0.88和0.52cm，叶宽R2和RMSE分别为0.88和0.52cm，叶面积R2和RMSE分别为0.95和3.60cm2。实验表明，该方法对于绿萝叶片外形参数的估测效果较好，具有较高实用价值。     

履带拖拉机旋耕机组稳定性仿真分析与试验

针对履带拖拉机旋耕机组在坡道上行驶稳定性问题,利用SolidWorks三维软件建立某型履带拖拉机车体和旋耕机组的三维模型,在多体动力学软件Recurdyn/Track(LM)中建立履带行走装置模型,并建立整机静态稳定性数学模型。针对多体动力学软件Recurdyn/ground模块提供的3种土质路面进行整机稳定性的仿真分析。仿真结果表明,整机在黏土、砂壤土及干沙土最大爬坡角度分别为31°、23°和18°,在黏土、砂壤土的爬坡稳定性高于干沙土;整机在黏土的侧向坡道沿等高线行驶时,土壤附着能力大于砂壤土和干砂土,速度波动最小。最后进行了爬坡稳定性的试验验证。该研究为履带拖拉机旋耕机组行驶稳定性提供重要参考。     

采摘机器人定位导航系统设计 —基于机载三维激光成像电力巡线

采摘机器人作为一种典型的农业机器人,一直未得到普及,其主要受限于果实空间分布的不规律性,以及存在视觉定位及采摘方式等技术难题。为此,将机载三维激光成像电力巡线技术引入到采摘机器人的定位导航系统的设计过程中,通过果实的圆形检测和三维重构来确定果实的质心坐标,以提高采摘机器人导航视觉的精度和效率。为了验证方案的可行性,对果实图像采集和处理的准确性进行了测试,结果表明:视觉导航系统可以成功得到标准的圆形图像,通过三维重构后,质心坐标的计算结果和测量结果基本吻合,且对果实的成功识别率较高,从而验证了方案的可靠性。     

叶片偏转角对液力变矩器的性能影响规律

建立了液力变矩器三维流道模型并进行流场仿真计算,将计算结果与试验数据进行对比,验证了仿真策略的正确性。基于流场仿真策略分别研究了液力变矩器泵轮、涡轮和导轮叶片偏转角对性能的影响规律。结果表明,各叶轮叶片偏转角对液力性能均有较大影响,导轮叶片偏转角对失速泵轮转矩系数影响最大,且随着偏转角的增大,失速泵轮转矩系数先减小后趋于平缓;涡轮叶片偏转角对失速变矩比和最大效率影响最大,且随着偏转角的增大,失速变矩比和最大效率均趋于减小。研究结果为液力变矩器的改型和性能优化设计提供了理论参考。     

长江三角洲地区11个县（市、区）城市道路林带降噪能力及其影响因素

  目的  城市交通噪声对城市居民生活品质的影响日益严重，城市道路林带在衰减交通噪声方面优势明显。合理选取城市绿化带降噪能力衡量指标，使城市绿化带建设能够达到最优降噪效果。  方法  选取长江三角洲地区4条纬度带上11个县（市、区）交通主干道的道路林带作为研究对象，引入三维绿量作为衡量林带降噪能力的指标，结合不同类型林带的占比、三维绿量值以及三维绿量值与乔木及乔木混交林枝下高，综合对比分析林带降噪效果，进行初步评估。  结果  11个县（市、区）中南京玄武区、镇江润州区交通干道道路林带的降噪效果更优，连云港连云区、丽水庆元县的交通干道道路林带的降噪效果较差。具有合理配置的乔灌混交林更利于降噪，由模拟模型计算得到的11个县（市、区）的附加降噪量与统计获得的三维绿量之间呈正相关关系。  结论  林带三维绿量结合乔木枝下高这一参数综合分析认为:枝下高低于2 m的林带降噪效果更佳。     

艺术外观渲染下的农机三维建模与模拟分析

艺术外观渲染后的三维农机模型特征突出、立体化效果优,为了提高农机市场竞争力,分析了艺术外观渲染下农机三维建模与模拟情况,实现了依据个性化需求的农机设计。三维建模过程中,利用HSL模型从色相、饱和度及亮度3个通道渲染农机模型外观颜色,采用OpenGL创建光源、定义光源与材质属性,基于小波重构方法压缩上述渲染文件规模。在艺术外观渲染下,以农机齿轮三维模型构建为例,结合农机三维建模步骤,构建了农机三维模型。验证表明:所构建三维农机模型在艺术外观渲染下特征突出、立体化效果优,模拟播种过程中农机的油耗量仅为9.11L/hm~2,最高模拟生产率为0.219hm~2/h,是一种节能、高效的三维农机模型。