一种下肢康复训练器的研制

文章研制了一种下肢康复训练器,该装置能提供不同于现有康复训练器材的康复训练模式,满足康复训练人员的不同使用需求,结构简单,使用方便,具有一定的实用价值。     

基于折纸机构的下肢外骨骼关节设计

为了减轻外骨骼质量,便于使用者的穿戴,将折纸机构与下肢外骨骼相结合,设计了一款基于折纸机构的下肢外骨骼关节。首先利用可实现刚性折叠的三顶点折纸设计了外骨骼关节的基本构型,并确定了各折叠板的空间运动轨迹;然后根据折纸锁定原理结合关节基本构型对外骨骼锁定关节进行设计。该种类型的外骨骼关节不仅避免了棘轮、槽轮和液压等额外锁定装置的引入,还可以通过机构自身的结构实现运动与锁定两种运动效果,使得整体机构更加轻便,为下肢锁定外骨骼的设计提供了一种新的方案。     

针对农用型下肢外骨骼运动学分析的旋量解法

农用型下肢外骨骼机器人是一种伴随农作者运动并提供有效负载和支撑的仿人下肢机器人,在田间劳作时,农用型下肢外骨骼在人体进行特定采摘动作的支撑和稳定过程中拥有复杂的动态系统,因此对农用型下肢外骨骼的正逆运动学分析变得更加重要。而对于农用型下肢外骨骼机器人运动学的分析,现有的运动学模型解法复杂且无法避免奇异位形的出现,在分析现有的运动学解法后,提出了一种基于旋量理论的运动学算法。结论表明,基于旋量理论的正逆运动学分析能从整体上对农用型下肢外骨骼进行描述,不仅简化了算法,提高计算效率的同时还避免了机构的奇异性。最后将所建立方程导入Matlab软件进行仿真分析,通过对比验证基于旋量理论建立的正逆运动学的可行性和准确性。     

下肢外骨骼动力学分析与控制策略研究

针对流水线工人工作时需要长时间处于重复单一地站起、蹲下作业的姿态,关节、脊椎受损严重的问题,设计了一款结构轻巧、穿戴方便、安全舒适的下肢外骨骼起蹲系统。为了实现下肢外骨骼人机跟随系统的有效控制,简化模型后采用拉格朗日方法建立系统数学模型并进行动力学分析,最后运用迭代学习控制算法对外骨骼的控制策略进行了研究,并进行仿真实验。结果表明,外骨骼系统与人体运动之间的跟随误差可以得到有效控制,验证了此方法的可行性,同时也为进一步研究外骨骼系统提供了良好的理论依据和方法参考。     

助蹲助起下肢外骨骼的设计与研究

以人体蹲-起过程为研究对象,通过对人体蹲-起过程进行拉格朗日动力学建模,得到两者的髋、膝、踝关节力矩的动力学逆解结果。依据人体蹲-起过程的关节运动机理,参照人体工学设计要求,设计了一款辅助蹲-起下肢外骨骼,进而进行各关节仿生学结构设计和驱动系统设计。通过对膝关节驱动器的功率分析及静力学分析,确保辅助蹲-起下肢外骨骼在结构轻巧、可穿戴性、可靠性等方面均能满足辅助蹲-起下肢外骨骼的总体要求。     

下肢外骨骼康复机器人的关键技术探究

下肢外骨骼康复机器人已经在医疗领域有了广阔的前景,是机器人领域的关注重点,但其结构是集合了驱动方式、传动方式、控制系统与人体康复学于一体的科学性应用。本文分析了下外骨骼肢康复机器人的关键技术,如基本方案与机构、计算机控制系统等,在此基础上提出了D-H模式并进行了公式推导,总结了目前应用的下肢外骨骼康复机器人的不足,提出了所需注重的领域和改进措施,旨为后续下肢康复领域与机器人多元化应用领域奠定基础。     

不同形态玉米种子分级单粒播种性能试验研究

将不同形态玉米种子按形状和大小分为圆形大粒、圆形小粒、扁形大粒及扁形小粒4级,在台架上,用勺轮式、指夹式和气吸式3种单粒精密排种器进行播种性能试验,测试不同作业速度下各种级别玉米种子的粒距合格指数、重播指数、漏播指数及合格粒距变异系数,分析了各级别玉米种子在不同类型排种器上的播种性能特点,为不同形态玉米种子分级单粒播种作业提供参考。试验结果表明:不同形态玉米种子分级播种性能差异较大,圆形玉米种子播种性能优于扁形玉米种子,圆形小粒玉米种子播种性能优于圆形大粒玉米种子,扁形大粒玉米种子播种性能优于扁形小粒玉米种子。圆形大粒玉米种子在气吸式排种器和指夹式排种器上的播种性能较好,在勺轮式排种器上的播种性能较差;圆形小粒玉米种子在勺轮式排种器、指夹式排种器和气吸式排种器上的播种性能都很好。扁形大粒玉米种子在气吸式排种器和指夹式排种器上的播种性能很好,在勺轮式排种器上的播种性能很差;扁形小粒玉米种子在气吸式排种器和指夹式排种器上的播种性能较好,在勺轮式排种器上的播种性能较差。     

面向单臂弯举的气动肌肉上肢外骨骼系统设计与实验

针对人体手臂负载弯举过程中易产生肩袖损伤的问题,设计了一种气动肌肉上肢外骨骼机器人.其本体结构由一个肘关节外骨骼机器人和气动式外展肩枕构成,并通过双层护肩结构固定于穿戴者上肢.该设计结合了刚性外骨骼机器人结构的力传递优势和柔性仿生式织物结构的柔顺性优势,在负载弯举过程中对穿戴者的肘关节和肩关节提供必要的助力,同时提高了...     

户用秸秆气化炉的方案论证

1下吸式与上吸式的论证 众所周知，户用气化炉都是采用固定床气化装置，固定床气化装置又有几种不同形式：上吸式固定床气化器、下吸式固定气化器（层式下吸式固定床气化器）和平吸式固定床气化器。     

基于Featherstone算法的穿戴式外骨骼机器人高效动力学计算研究

穿戴式外骨骼机器人的动力学计算,是实现精准控制、驱动电机选型的前提条件。穿戴式外骨骼机器人一般具有较多自由度,传统方法无法解决其动力学计算问题。文章采用Featherstone刚体动力学算法,对其高效动力学计算进行研究,并根据机器人的运动树连通图,建立了机器人系统的整体几何模型,通过将几何模型转换为参数代入MATLAB,运用Featherstone逆动力学算法求出在一个步态中各关节所需的驱动力矩。     

基于MATLAB的膝关节康复机器人的运动学分析及仿真

近年来,随着下肢运动障碍患者逐年增多以及社会老龄化的趋势,康复行业发展变得十分紧迫。本文在原有下肢康复训练机构(曲柄摇杆机构)的基础上,通过研究正常青年人步态下的膝关节运动规律,并利用MATLAB进行运动学仿真,得到一个正常青年人在步态下膝关节的运动角度、角速度及角加速度在一个步行周期内的变化关系图,为康复机器人控制系统的研究提供必要的理论依据和参数。     

玉米精密排种器性能对比试验

气吸式、指夹式和倾斜勺式3种玉米精密排种器具有不同性能和最佳工作速度.通过在台架上进行性能对比试验,分析了在不同速度下各类型排种器粒距合格指数、重播指数、漏播指数及合格粒距变异系数的变化趋势,得出不同排种器的最佳工作速度.试验结果表明:随着工作速度的增加,各类型排种器性能均下降,且最佳工作速度不同.其中,倾斜勺式的最佳工作速度为10km/h,气吸式和指夹式的均为6km/h左右.     

平动型油菜开沟器刀刃形状对降阻的影响——基于LS-dyna

开沟器是油菜播种机的核心部件,影响着播种机的工作性能和油菜出芽率。为了改善开沟器的入土性能和减小开沟器工作阻力,本文运用LS-dyna软件对小型手扶式油菜播种机的开沟器切削土壤进行了仿真,并对比分析了6种不同刀刃形状开沟器的工作阻力。结果表明:在其它参数和约束条件相同的条件下,开沟器以0.8 5 m/s前进时,锐角式开沟器的工作阻力小于钝角式开沟器;刀刃为曲线的锐角式开沟器的工作阻力小于刀刃为直线的锐角式开沟器;刀刃为凹曲线的锐角式开沟器的工作阻力小于刀刃为凸曲线的锐角式开沟器;刀刃为曲—曲组合式的开沟器在运行平稳后的工作阻力比刀刃为单一式的开沟器运行平稳后的工作阻力小。     

母液比重对射流式混药器吸入性能影响的试验研究

喷药浓度和单位面积喷药量是植保工作的两个非常重要的指标.本文根据射流式混药器在实际作业时必须满足不同农药母液的要求,以不同浓度的盐水模拟不同比重的农药母液,对混药器进行了吸入性能试验.试验在两种不同管径、4种不同工作压力条件下进行,测定混药器吸入不同比重母液时的吸入流量,得出了母液比重与混药器吸入流量的关系曲线,为射流式混药器的合理使用提供了参考.     

几种微灌灌水器均匀度试验研究

对国产的2种压力补偿式滴头、3种稳流器、1种内镶式滴灌管和1种发丝滴头进行了水力性能测试,分析灌水器不同工作压力区间内的流态指数,并以制造偏差和流态指数为主要影响因素,对灌水器进行了水力性能评价。结果表明:压力补偿式灌水器存在最优压力区间,在此区间内灌水器流态指数较小、水力特征曲线平滑;非压力补偿式灌水器在整个压力区间内流态指数稳定、水力特征曲线稳定连续;供试的5种压力补偿式灌水器制造偏差系数较大,为0.14~0.30,而2种非补偿式灌水器制造偏差系数较小(0.02左右)。通过灌水器流态指数、制造偏差系数对综合流量偏差系数的影响的分析表明:灌水器制造偏差对系统灌水均匀度的影响很大,在进行微灌工程水力设计时,应给予高度重视。     

吊篮式移栽机膜上成穴运动特性分析与试验

吊篮式移栽机具有成穴和移栽一次完成的优点,满足了新疆地区作物穴盘苗膜上成穴移栽的要求。但是当吊篮式移栽机栽植器运动轨迹取不同形状时,会出现栽植器挂膜、撕膜现象,膜面开口较大而影响移栽质量。通过对吊篮式移栽机栽植器成穴运动轨迹进行分析和移栽番茄穴盘苗试验表明,当吊篮式移栽机栽植器的运动特征系数λ取值为1.22时,在保证穴盘苗膜上移栽直立率的同时,膜面穴口较小。     

基于对窝眼式排种器排种性能影响因素的分析

为了提高窝眼式排种器的充种率，降低排种器工作时空穴率，保证排种器作业质量的稳定性。本文通过对窝眼式排种器充种过程数学建模研究分析，找到了制约排种轮最大工作转速的因素和各因素间相互关系。为适应不同种类种子的窝眼式排种器的结构设计提供理论依据，为播种机传动结构和传动比的设计提供了数据参考；也为其他型式排种器结构器设计提供了参考。     

双圆盘开沟器性能的研究

开沟器功用主要是在播种时开出种沟，引导种子和肥料进入种沟内，并使湿土覆盖种子和化肥，它们种类很多，如铲式、铧式、圆盘式等，不同形式的开沟器对工作条件也有不同的要求，其中双圆盘开沟器由于圆盘周边有刃口，滚动时，可以切割土块草根和残茬，因此在整地条件差和土壤湿度较大     

滑刀式开沟器设计与试验

针对滑刀式开沟器设计及制造随意性强、应用范围不够广泛的问题,设计了12种具有不同厚度和滑切角的滑刀式开沟器,并在实验室内通过土槽和压力机进行混合型正交试验,试验指标为牵引阻力和正压力.试验结果表明,滑切角是影响滑刀式开沟器作业性能的主要因素,刃口曲线终点的滑切角θA在35°～ 55°范围内时开沟器具有较好的综合性能.     

气压组合勺式玉米精密排种器

结合勺式型孔排种器的特点和气吹式排种器单粒留种的原理,设计出一种气压组合勺式玉米精密排种器,并阐述了其基本结构以及工作原理,确定出关键部件的结构参数。根据重播率、漏播率等性能指标在不同的气压下进行了台架试验,试验结果表明:该排种器最佳工作压力低,单粒率高,工作性能稳定,能够适应高速作业的要求。