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可变形两相康复外骨骼的建模分析与样机实验
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作者 孙田雪 赵彦峻 李亚男 《机电工程》 北大核心 2026年第1期138-148,共11页
针对下肢康复外骨骼在结构和功能上的不足,设计了一种具备直立步态训练与坐式移动辅助功能的可变形两相康复外骨骼,通过优化运动学与动力学模型,提升了人机协同性能。首先,基于D-H参数法建立了外骨骼正运动学模型,采用几何法求解了逆运... 针对下肢康复外骨骼在结构和功能上的不足,设计了一种具备直立步态训练与坐式移动辅助功能的可变形两相康复外骨骼,通过优化运动学与动力学模型,提升了人机协同性能。首先,基于D-H参数法建立了外骨骼正运动学模型,采用几何法求解了逆运动学,推导出了关节角度与末端位姿之间的关系;然后,结合拉格朗日方程构建了动力学模型,计算了髋关节与膝关节的理论关节力矩,并利用MATLAB拟合步态数据生成了理论曲线;最后,使用ADAMS虚拟样机仿真验证了模型的准确性,搭建了实物样机,进行了直立步态训练、坐姿轮椅代步实验,采集了实验数据,并将其与仿真实验结果进行了对比。研究结果表明:样机实验数据与仿真实验的关节角度及力矩曲线呈现出同步周期性变化趋势,髋、膝关节的角度位移误差分别不超过4.4%和6.7%,力矩误差不超过4.3%和3.5%;误差主要源于模型简化、摩擦效应及质心偏移,但整体偏差处于可接受范围;在直立步态训练实验中,样机步态运动稳定,质心在矢状面的水平位移误差不超过20 mm,验证了结构设计与控制方案的合理性。该研究可为解决现有直立式和坐卧式外骨骼的结构设计缺陷、功能单一问题,以及满足患者不同阶段的康复需求提供一种有效的方案。 展开更多
关键词 医疗器械 下肢康复外骨骼 动力学建模 立式/坐式外骨骼 ADAMS虚拟仿真 关节力矩 关节角度
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人工逼尿肌系统SMA驱动元件的建模与优化
2
作者 邓柱杰 李笑 +1 位作者 李亚鹏 肖远松 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期203-209,共7页
为了优化设计驱动元件结构和分析人工逼尿肌系统的排尿动力特性,根据人体尿动力学建立了SMA驱动元件力学模型,利用ANSYS Workbench建立了SMA驱动元件有限元模型,以回复行程和质量为优化目标建立了SMA驱动元件约束优化模型,利用Design Ex... 为了优化设计驱动元件结构和分析人工逼尿肌系统的排尿动力特性,根据人体尿动力学建立了SMA驱动元件力学模型,利用ANSYS Workbench建立了SMA驱动元件有限元模型,以回复行程和质量为优化目标建立了SMA驱动元件约束优化模型,利用Design Expert建立并获得了设计参数对优化目标的响应面关系及最优解,利用COMSOL Multiphysics建立了SMA驱动元件与膀胱双向流固耦合模型,搭建模拟实验平台仿真与实验研究了排尿动力特性。结果表明,优化后的SMA驱动件质量减少36.8%,膀胱压峰值达4.2kPa,尿流率峰值达22.4ml/s,建立的力学模型、有限元模型、约束优化模型和双向流固耦合模型有效实用,可为用于动物实验的人工逼尿肌系统设计提供指导。 展开更多
关键词 人工逼尿肌系统 驱动元件 形状记忆合金 排尿动力特性 响应面
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双机器人分区针刺成形轨迹规划
3
作者 李皎 辛世纪 +2 位作者 陈利 易伟 陈小明 《纺织学报》 北大核心 2025年第3期207-215,共9页
为提高类回转曲面预制体的针刺成型质量和生产效率,提出一种双机器人分区针刺成形轨迹规划技术。利用类回转体的对称面,将针刺区域等分,实现双机器人针刺任务的均衡分配及其动作的独立控制,再使用三维CAD软件处理曲面数模获得针刺路径,... 为提高类回转曲面预制体的针刺成型质量和生产效率,提出一种双机器人分区针刺成形轨迹规划技术。利用类回转体的对称面,将针刺区域等分,实现双机器人针刺任务的均衡分配及其动作的独立控制,再使用三维CAD软件处理曲面数模获得针刺路径,然后通过由针刺点和辅助点构造的4个共顶点的三角网格单元,计算针刺点空间姿态。结果表明:构建的双机器人分区针刺轨迹规划理论与方法可行,开发的CAM后置处理软件可在2 s内实现机器人可执行程序的高效、高精确输出。双机器人分区针刺离线仿真过程无碰撞,末端执行器的位姿精准,类回转预制体针刺成形的针迹与计算机模拟轨迹的结果高度一致。双机器人高效完成了类回转预制体的针刺成形,生产效率比单台机器人提高了1倍,总针刺频率达到110次/min,适用于类回转预制体的批量化高效生产织造。 展开更多
关键词 针刺机器人 分区针刺 轨迹规划 异形预制体 复合材料
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管状织物的六角形三维编织工艺设计
4
作者 丁彩红 贺少旭 《纺织学报》 北大核心 2025年第3期216-224,共9页
目前第2代六角形编织机的编织工艺尚无明确的编写规则或方法,为解决上述问题,提出了面向管状织物结构设计的六角形编织工艺方法。首先,通过分析携纱器在角轮上的位置变换原理,提出了等效角轮理论。然后,结合六角形编织机结构及其运动特... 目前第2代六角形编织机的编织工艺尚无明确的编写规则或方法,为解决上述问题,提出了面向管状织物结构设计的六角形编织工艺方法。首先,通过分析携纱器在角轮上的位置变换原理,提出了等效角轮理论。然后,结合六角形编织机结构及其运动特点,提出了编织机的等效角轮单元,介绍了在六角轮的底盘上构建六角形编织机等效角轮系统时,编织机所包含的底盘单元结构。其次,结合管状织物的结构参数和等效角轮的结构特点,建立携纱器排布方式与织物结构之间的内在联系,阐述管状织物的成形原理。再次,通过分析织物成形过程,定义了底盘工艺单元,然后基于管状织物的成形原理提出了等效角轮单元的选取原则,从而构建六角形编织机等效角轮系统的底盘结构,确定携纱器的排布方式,接着阐述了携纱器的运动准则,得到可循环执行的工艺步骤。最后,开展了具体的管状织物编织实例设计并进行相关实物编织实验。实验结果验证了编织工艺方法的正确性,该成果将有利于第2代六角形编织机管状编织工艺的快速开发。 展开更多
关键词 六角形编织 管状织物 编织工艺 等效角轮 携纱器 复合材料
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激光烧结踝足矫形器拓扑优化设计
5
作者 陈晖 刘烁 +1 位作者 徐海峰 李燃 《现代塑料加工应用》 北大核心 2025年第4期32-36,共5页
采用聚醚砜树脂/玻璃纤维/空心玻璃微珠轻质复合材料,以刚度和强度为评价指标,对踝足矫形器模型进行了拓扑优化设计,结构轻量化比例为42.619%,并采用选择性激光烧结技术制取优化后的踝足矫形器烧结件。
关键词 选择性激光烧结 轻质复合材料 固定性踝足矫形器 拓扑优化
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基于响应面的离体器官机械灌注磁力泵底座优化设计 被引量:1
6
作者 赵露露 周鹏 郝旺身 《机械设计》 北大核心 2025年第1期11-18,共8页
离体器官机械灌注设备可以有效解决供体短缺的问题,减小术后并发症的风险,是近年来器官保存的研究热点。为了提高离体器官机械灌注设备磁力泵传递的最大静磁力矩,同时减小磁力泵底座的变形与应力,文中提出了一种数字化建模与响应面法优... 离体器官机械灌注设备可以有效解决供体短缺的问题,减小术后并发症的风险,是近年来器官保存的研究热点。为了提高离体器官机械灌注设备磁力泵传递的最大静磁力矩,同时减小磁力泵底座的变形与应力,文中提出了一种数字化建模与响应面法优化设计相结合的方法。通过CREO对磁力泵底座数字化建模并进行静力学仿真分析,在此基础上利用响应面分析并结合多目标优化的方法进行优化设计,从而得到磁力泵底座有限元模型的最佳设计方案。结果表明:传递的最大静磁力矩为原来的1.7倍,最大等效应力减小了52.13%,最大变形量减小了55.6%。最后,通过模态分析和静力学仿真对优化后的模型进行验证,结果满足磁力泵底座的设计要求,为以后磁力泵底座的开发与应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 磁力泵底座 数字化建模 优化设计 响应面分析 最大静磁力
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管状织物的六角形三维虚拟编织技术 被引量:1
7
作者 吴皓 丁彩红 顾馨 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第3期70-80,共11页
六角形三维编织工艺的实物打样验证存在成本高、开发周期长的问题,为此提出了一种基于二维平铺网格模型的管状织物三维虚拟建模方法,用以实现编织工艺的快速验证和开发。首先提出了管状织物的二维平铺网格模型及旋向矩阵和交织矩阵的定... 六角形三维编织工艺的实物打样验证存在成本高、开发周期长的问题,为此提出了一种基于二维平铺网格模型的管状织物三维虚拟建模方法,用以实现编织工艺的快速验证和开发。首先提出了管状织物的二维平铺网格模型及旋向矩阵和交织矩阵的定义;然后开展基于斜-极坐标系的六角形编织机底盘的数学建模,推导携纱器在底盘上的运动轨迹迭代式,计算携纱器的运动位置数据,并通过底盘坐标系到芯棒织物坐标系的坐标转换,算得纱线在芯棒表面的位置点数据;接着通过织物二维基本平铺形态的直线优化模型,开展纱线交织顺序的求解、交织类型的判断算法研究,分别求解得到压合段和加捻段纱线的交织形态,并存储到旋向矩阵和交织矩阵中,得到织物的二维平铺网格模型;最后,通过不同编织工艺的实例,应用Matlab指令将二维平铺网格卷成型得到织物的三维虚拟形态,验证了虚拟编织算法的准确性,为六角形三维编织工艺的快速开发提供参考。 展开更多
关键词 六角形三维编织 管状织物 虚拟编织 二维平铺网格图 MATLAB
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多壁碳纳米管修饰电极研究及其在神经递质检测中的应用
8
作者 武玉瑄 刘儒平 +4 位作者 侯兰兰 辛智青 孙志成 李长林 曹梅娟 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第4期12-24,共13页
为了探究多壁碳纳米管材料修饰电极以及其在神经递质检测中的应用,本文介绍了多壁碳纳米管复合材料修饰电极的原理,从比表面积、导电率、化学稳定性等方面讨论了多壁碳纳米管修饰电极的优势。探究了三种常用的多壁碳纳米管电极修饰方法... 为了探究多壁碳纳米管材料修饰电极以及其在神经递质检测中的应用,本文介绍了多壁碳纳米管复合材料修饰电极的原理,从比表面积、导电率、化学稳定性等方面讨论了多壁碳纳米管修饰电极的优势。探究了三种常用的多壁碳纳米管电极修饰方法及其优缺点,并从实例分析了修饰对电极产生的影响。最后讨论了多壁碳纳米管修饰电极进行神经递质检测的原理和应用。本文将为开发高性能电化学生物传感器、深入探索神经系统功能及相关疾病机制提供重要的技术支持与理论基础。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 修饰电极 电活性 电化学 神经递质
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生物阻抗法评估肺循环血流调节功能的研究
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作者 贾静 杜强 +2 位作者 柯丽 任自艳 位俊梅 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期165-173,共9页
右心灌注情况对肺循环的正常功能至关重要。通过评估右心灌注可以判断肺循环健康状态。肺循环血流调节是指肺动脉在右心室血流灌注变化期间,为维持适当的右心室-肺动脉耦合关系而进行的肺循环供血调节过程。旨在利用生物阻抗技术研究右... 右心灌注情况对肺循环的正常功能至关重要。通过评估右心灌注可以判断肺循环健康状态。肺循环血流调节是指肺动脉在右心室血流灌注变化期间,为维持适当的右心室-肺动脉耦合关系而进行的肺循环供血调节过程。旨在利用生物阻抗技术研究右心灌注期间心血管血流调节情况,评估肺循环过程中动脉弹性和血流阻力参数的变化。基于生物阻抗技术检测区域血流,利用肺血流阻抗舒张波波幅与重搏波深度的比值、最大收缩波变化速率表征动脉弹性参数和血流阻力参数。最后探讨急性运动条件下的肺血流阻抗参数变化,并与静息条件下的肺血流阻抗参数变化进行对比。相对于静息状态,急性运动条件下动脉血管弹性和血流阻力变化比分别为77.78%、11.46%,统计学分析显示两个参数在运动前后均存在显著性差异(P<0.001)。生物阻抗技术可以有效检测肺循环过程中肺动脉血流调节变化,通过分析肺血流阻抗图量化动脉血管弹性与血流阻力指标,实现右心室-肺动脉耦合血流调节功能的评估。生物阻抗技术可以有效检测肺循环过程中右心室血流调节变化,通过分析肺血流阻抗图量化弹性与阻力指标,实现对血流调节功能的评估。该方法为无创肺循环活动生物阻抗检测奠定基础。 展开更多
关键词 生物阻抗技术 右心室-肺动脉耦合 循环系统 肺血流阻抗图 血流灌注
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基于NFBMS创新设计综合模型的上肢康复产品设计研究 被引量:3
10
作者 李晓英 杨林 +2 位作者 王星达 闫洛创 唐毅 《图学学报》 北大核心 2025年第1期211-220,共10页
为提升上肢康复训练产品的实用性和合理性,提出功能-行为-结构(FBS)模型拓展,以上肢康复动作特征为出发点,融入用户需求和康复动作构建了基于需求-功能-行为-动作-结构(NFBMS)的上肢康复产品设计模型。通过用户调研建立需求指标评价体系... 为提升上肢康复训练产品的实用性和合理性,提出功能-行为-结构(FBS)模型拓展,以上肢康复动作特征为出发点,融入用户需求和康复动作构建了基于需求-功能-行为-动作-结构(NFBMS)的上肢康复产品设计模型。通过用户调研建立需求指标评价体系,运用熵权法对用户需求进行优先级排序;以NFBMS模型为设计框架开展设计解耦,并结合上肢康复动作,系统分析上肢康复产品概念模型映射过程,对映射结果执行设计结构矩阵(DSM)聚类求解,建立上肢康复产品功构耦合方法,为脑卒中患者设计一款可穿戴的上肢康复设备;使用NX12.0软件进行运动学仿真分析,验证上肢康复产品机构的合理性。研究表明:基于NFBMS模型与运动学仿真相结合的方法提升了上肢康复设备的功能结构,为同类产品的创新设计提供新思路。 展开更多
关键词 上肢康复产品 FBS拓展模型 运动学仿真 熵权法 DSM设计结构矩阵
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基于时间-压力耦合控制的气囊型防压疮床垫
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作者 曹莹瑜 王朝飞 +3 位作者 黄军芬 赵军 高应超 陆闯 《机械设计》 北大核心 2025年第8期128-133,共6页
针对现有气囊型防压疮床垫在压力分布、调节频次及舒适性等方面存在的问题,设计了一种采用时间-压力耦合控制策略的防压疮床垫。该床垫采用双层热塑性聚氨酯气囊和聚氨酯海绵及分级式多通道气路配置方案,实现了床垫多气囊的局部自动压... 针对现有气囊型防压疮床垫在压力分布、调节频次及舒适性等方面存在的问题,设计了一种采用时间-压力耦合控制策略的防压疮床垫。该床垫采用双层热塑性聚氨酯气囊和聚氨酯海绵及分级式多通道气路配置方案,实现了床垫多气囊的局部自动压力调节和整体位姿控制。基于Sigmoid损伤阈值曲线及函数拟合,提出了时间-压力有效平衡防压疮控制方法。试验结果表明:时间-压力控制策略相比单压力控制、单时间控制策略,气囊调整次数平均值从158次减至18次,床垫的舒适度评分平均值从57分提升至82分,提出的时间-压力控制策略在保证防压疮效果的同时,可有效减少床垫局部压力调整次数,提升患者感受。 展开更多
关键词 气囊型床垫 时间-压力控制策略 压疮预防
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-86℃超低温医疗冷柜碳氢混合工质替代试验研究 被引量:1
12
作者 刘嘉瑞 鱼剑琳 晏刚 《流体机械》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
针对-86℃超低温医疗冷柜存在系统能耗高及常用低温制冷剂全球变暖潜能值高的问题,以采用混合工质一次节流制冷系统的568 L冷柜作为研究对象,试验研究了2种三元碳氢混合制冷剂(R600a/R170/R1150和R601a/R290/R1150)作为现有含氟化物混... 针对-86℃超低温医疗冷柜存在系统能耗高及常用低温制冷剂全球变暖潜能值高的问题,以采用混合工质一次节流制冷系统的568 L冷柜作为研究对象,试验研究了2种三元碳氢混合制冷剂(R600a/R170/R1150和R601a/R290/R1150)作为现有含氟化物混合制冷剂(R600a/R23/R14/R50)的替代品的可行性。分析了在不更改系统部件的情况下,2种碳氢混合物的制冷性能;对R601a/R290/R1150进行了毛细管、压缩机及充注量的调整,旨在降低制冷温度、压缩机排气温度和系统能耗。结果表明,在未更改系统部件的情况下,R600a/R170/R1150只能实现-60℃左右的制冷温度,而R601a/R290/R1150可以达到-70℃左右;减小毛细管内径及更换适用于R290的压缩机后,R601a/R290/R1150成功实现了-87.3℃的制冷温度,且与R600a/R23/R14/R50相比,最高排气温度和耗电量分别降低了11.4℃和32.9%,但降温至-81℃所需时间从246 min延长至404 min;通过进一步增大压缩机转速及制冷剂充注量,降温时间缩短至298 min,此时耗电量与R600a/R23/R14/R50相比降低了28.9%。R601a/R290/R1150不仅能够实现-86℃以下的制冷温度,而且在降低能耗、减少环境影响方面具有显著优势,是一种适用于-86℃超低温冷柜产品的性能优越的环保制冷剂替代品。 展开更多
关键词 -86℃超低温冷柜 混合工质一次节流制冷 制冷剂替代 碳氢化合物 能效提升
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基于FPGA的磁性纳米粒子成像基频信号补偿方法研究
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作者 杨晓冬 赵智健 +4 位作者 郑炎焱 兰明东 侯致远 吴中毅 赵翚 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期33-42,共10页
针对磁纳米粒子成像(MPI)中激励磁场耦合导致的信号提取难题,采用FPGA、被动补偿与主动补偿相结合以及差分放大电路等方法对MPI信号检测进行了深入研究。结果表明:所提出的补偿策略能有效抑制激励磁场耦合,使粒子信号的基频信息显著恢复... 针对磁纳米粒子成像(MPI)中激励磁场耦合导致的信号提取难题,采用FPGA、被动补偿与主动补偿相结合以及差分放大电路等方法对MPI信号检测进行了深入研究。结果表明:所提出的补偿策略能有效抑制激励磁场耦合,使粒子信号的基频信息显著恢复,MPI系统的分辨率与灵敏度得到提升。该研究对MPI技术的应用与发展具有重要意义。 展开更多
关键词 磁性纳米粒子 磁纳米粒子成像 馈通信号 主动补偿 FPGA 相敏检波
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股四头肌肌力康复评估实验平台的设计及其实现
14
作者 张晨 高雨 +3 位作者 张家瑞 郭家辰 吴韬 周亮 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期60-66,共7页
针对解决传统股四头肌康复测量依赖便携式数字肌力测试仪所导致的三大问题——数据记录与分析效率低、手工操作易出错、分析流程繁琐影响长期监测,设计了一种股四头肌肌力康复评估实验平台,旨在实时记录患者康复过程中的肌力数据。该平... 针对解决传统股四头肌康复测量依赖便携式数字肌力测试仪所导致的三大问题——数据记录与分析效率低、手工操作易出错、分析流程繁琐影响长期监测,设计了一种股四头肌肌力康复评估实验平台,旨在实时记录患者康复过程中的肌力数据。该平台基于LabVIEW开发的上位机软件进行数据采集与处理,并构建了云服务器的数据传输与存储系统,实现数据的本地与云端双备份以及远程实时监控。该平台同时满足教育与科研需求,适用于嵌入式系统开发和物联网技术教学实践,促进理论知识向实践能力的转化。实验结果表明,该平台能够准确记录和分析股四头肌肌力变化,验证了系统的稳定性和数据有效性,为学生理解复杂工程问题提供了新视角。 展开更多
关键词 LPC1788芯片 实验室虚拟仪器工程工作台 股四头肌 康复器械 数字量化
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乙交酯-ε-己内酯共聚可降解输尿管支架动态摩擦力测试及讨论
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作者 黄军辉 姜晓路 +3 位作者 张莉 樊赟 肖昌豪 张赛君 《中国测试》 北大核心 2025年第S2期24-30,36,共8页
按医药行业标准的要求对一种乙交酯-ε-己内酯共聚双J型可降解输尿管支架开展动态摩擦力测试,探讨测试数据的取样和处理对动态摩擦力计算结果的影响。对载荷-位移测试曲线采用不同部位和数量的数据取样策略,对比分析4种数据不同选取方... 按医药行业标准的要求对一种乙交酯-ε-己内酯共聚双J型可降解输尿管支架开展动态摩擦力测试,探讨测试数据的取样和处理对动态摩擦力计算结果的影响。对载荷-位移测试曲线采用不同部位和数量的数据取样策略,对比分析4种数据不同选取方式对动态摩擦力均值计算结果的影响。结果表明,数据取样部位对计算结果影响较大,曲线前端因静-动态摩擦过渡阶段数据波动显著,导致前端与中段均值的最大偏差达277%;而中后段数据稳定性较好,在满足标准要求的不少于100个取点数量条件下,取点数量对计算结果无明显影响,中段随机取100个与150个数据点两种方案,均值差异无统计学意义(p>0.05),且与全部数据均值偏差为-2%~1%。本研究为输尿管支架的动态摩擦性能评价及医药行业标准优化提供有益参考,建议对现行医药行业标准修订数据取样要求,补充中段数据优先策略,并纳入管径适配的硅胶孔径选择要求。 展开更多
关键词 乙交酯-ε-己内酯共聚物 可降解输尿管支架 动态摩擦力 数据取样 差异分析
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智能化轮椅研究进展
16
作者 李伟星 沈林艺 李宏云 《中国运动医学杂志》 北大核心 2025年第10期848-853,共6页
随着全球对更加智能的轮椅需求的增长,智能化轮椅的研发逐渐得到研究者的重视。智能化轮椅集成了现代传感技术、控制技术和人工智能技术,以满足使用者的特定需求。研究重点包括开发多种人机交互方式,如脑机接口、眼动追踪和语音控制,以... 随着全球对更加智能的轮椅需求的增长,智能化轮椅的研发逐渐得到研究者的重视。智能化轮椅集成了现代传感技术、控制技术和人工智能技术,以满足使用者的特定需求。研究重点包括开发多种人机交互方式,如脑机接口、眼动追踪和语音控制,以及提高轮椅的避障能力和姿势监测功能。此外,虚拟现实技术在智能轮椅的培训和测试中显示出巨大潜力。智能轮椅的设计仍需在模块化功能和用户心理需求方面进一步优化,这将是智能轮椅未来发展的关键方向。 展开更多
关键词 轮椅 智能轮椅 助行器 人机交互 虚拟现实
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双支链式侧翻辅助装置机构设计与运动学图形表征分析
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作者 刘征 潘国新 +2 位作者 姚鹏震 刘甜 苏鹏 《图学学报》 北大核心 2025年第5期1094-1104,共11页
定期侧翻是长期卧床患者预防压疮的重要护理措施,现有侧翻辅助装置机械式结构刚性较大,未考虑人体侧翻运动机理,充气式存在人体关节转动中心和机构转动中心不一致,易导致患者在侧翻过程中受伤,因此,研究人机运动协同的仰卧位侧翻辅助装... 定期侧翻是长期卧床患者预防压疮的重要护理措施,现有侧翻辅助装置机械式结构刚性较大,未考虑人体侧翻运动机理,充气式存在人体关节转动中心和机构转动中心不一致,易导致患者在侧翻过程中受伤,因此,研究人机运动协同的仰卧位侧翻辅助装置设计具有十分重要的意义。依据人体侧翻运动机理的研究基础,设计了一种由平面连杆机构驱动双支链结构的侧翻辅助装置,主要受力位置为肩部和臀部,通过建立数学模型并推导设计参数,利用图解法分析连杆传动角,同时进行装置的运动学仿真、工作空间分析与人体侧翻重心轨迹提取实验,对整体装置进行运动学图形表征分析。结果表明:辅助人体侧翻角度为30°~45°,该角度范围内人体与双支链接触应力分布较为均匀,有助于预防压疮。机构传动角范围为42.19°~90.00°,该角度范围机构具有良好的传力性能。研究验证了装置设计的合理性,双支链结构能够拟合肩部和臀部的运动过程,提供多段式支撑链接触,避免局部压力集中,符合人-机协同性与人机工程学的康复辅具设计要求,为侧翻康复研究奠定了基础。 展开更多
关键词 侧翻辅助 人体重心运动轨迹分析 双支链结构 运动学图形表征分析 机构构型
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肺笛振荡频率测试方法研究
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作者 罗崇禧 余良清 +2 位作者 张欢欢 祝攀飞 阮仕环 《中国测试》 北大核心 2025年第S2期66-69,共4页
针对肺笛振荡频率的测试,提出一种基于模拟呼出气流引起肺笛振荡,并记录振荡频率的测试系统。该系统主要由气缸、行程控制器、流量记录仪、压力感应器和软件驱动程序构成。为满足多种肺笛接口需求,配制了多种相应转接头。针对不同的肺... 针对肺笛振荡频率的测试,提出一种基于模拟呼出气流引起肺笛振荡,并记录振荡频率的测试系统。该系统主要由气缸、行程控制器、流量记录仪、压力感应器和软件驱动程序构成。为满足多种肺笛接口需求,配制了多种相应转接头。针对不同的肺笛设定不同的输出流量,以对肺笛振荡频率进行评估。通过对不同肺笛进行振荡频率测试,验证该测试系统及测试方法具备可靠性和有效性。 展开更多
关键词 肺笛 呼出气流 振荡频率 评价
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柔性液压行走支撑训练装置的设计与特性研究
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作者 李茜 黄新元 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期207-214,共8页
针对行走障碍人员的行走训练需求,提出一种具有柔性元件的脚底液压行走支撑训练装置。采用被动悬挂和主动重心控制相结合的协同减重方法,实现障碍人员的行走训练。对行走支撑训练装置的结构进行设计,并建立其动力学模型。通过单轴拉伸... 针对行走障碍人员的行走训练需求,提出一种具有柔性元件的脚底液压行走支撑训练装置。采用被动悬挂和主动重心控制相结合的协同减重方法,实现障碍人员的行走训练。对行走支撑训练装置的结构进行设计,并建立其动力学模型。通过单轴拉伸试验确定柔性元件的本构模型,基于脚底柔性元件的超弹性有限元模拟结果,验证了试验数据的正确性和脚底液压控制装置方案的可行性。最后,通过着陆缓冲试验分析了柔性元件在脚跟触地瞬间的缓冲效果。结果表明:基于Ogden模型的超弹性有限元模拟结果与试验数据高度吻合,脚底柔性元件在脚跟触地瞬间具有较优的缓冲作用,验证了脚底液压控制装置方案的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 行走训练装置 柔性元件 液压控制
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基于Unity3D与Kinect的康复训练机器人情景交互系统 被引量:55
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作者 秦超龙 宋爱国 +2 位作者 吴常铖 刘玉庆 姜国华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期530-536,共7页
近年来,康复机器人技术的研究已成为康复医学工程与机器人领域跨学科的研究热点。为提高康复训练机器人的交互能力,将虚拟现实技术、机器人技术相结合,研究基于虚拟场景交互的下肢康复训练机器人系统,使用Kinect传感器采集人体的骨骼信... 近年来,康复机器人技术的研究已成为康复医学工程与机器人领域跨学科的研究热点。为提高康复训练机器人的交互能力,将虚拟现实技术、机器人技术相结合,研究基于虚拟场景交互的下肢康复训练机器人系统,使用Kinect传感器采集人体的骨骼信息,并运用Unity3D游戏引擎和3D Studio Max软件开发了用于情景交互的虚拟场景,设计了患者与虚拟人物步态同步控制算法,实现了康复训练过程中的同步交互。实验结果表明,同步步态控制算法有效,人机交互良好,可帮助并激励中风患者实现主动的康复训练。 展开更多
关键词 情景交互 康复训练机器人 UNITY3D KINECT 同步控制
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