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题名基于导电织物的关节弯曲角度测量传感器
被引量：3
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作者
周国鹏
赵冉
刘腾子
戴厚德
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机构
中国科学院海西研究院泉州装备制造研究所
中北大学
中原工学院
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期440-446,共7页
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基金
国家自然科学基金(61973293)
泉州市科技计划项目(2019STS12)。
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文摘
柔性电容式拉伸传感器,可用于测量关节弯曲和肌肉拉伸等人体动作,具有低功耗,线性度高等优点,作为新一代可穿戴传感器在运动检测、医疗康复领域具有广泛应用前景。但现有电容式拉伸传感器存在应变灵敏度(Gauge Factor,GF)不高的缺点,导致在关节微小弯曲测量方面精度较低。针对此,提出了一种基于无机硅胶和导电织物的分段式结构柔性电容式应变传感器。传感器采用不同杨氏模量硅胶设计了非线性结构的介电弹性体,并以柔性导电布作为电极。同时,建立了传感器的关节弯曲角度感知模型。实验结果表明,该传感器由于采取了分段式结构设计,因此稳定性好,提高了在中等应变情况下(0~50%)的应变灵敏度因素(GF=1.5)。将其安装于手套上测试,弯曲角度预测模型能够对关节弯曲角度进行较好的预测。该柔性电容式应变传感器制作工艺简单,可低成本大规模制造。其分段式结构设计与角度传感模型适用于医疗康复训练和机器人操控等创新应用。
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关键词
柔性电容式传感器
关节弯曲角度
角度传感模型
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Keywords
flexible capacitive sensor
joint bending angle
angle sensing model
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分类号
TP212.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名行人-车辆碰撞中六岁儿童下肢损伤分析及预测
被引量：3
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作者
李海岩
黄盛一
李琨
崔世海
贺丽娟
吕文乐
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机构
天津科技大学机械工程学院
现代汽车安全技术国际联合研究中心
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出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1050-1061,共12页
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基金
国家自然科学基金(81471274,81371360)
天津科技大学研究生科研创新项目(YJSKC2021S04)资助。
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文摘
为揭示汽车-行人碰撞事故中车辆前端结构和速度对儿童行人下肢损伤的差异成因及损伤机理,本研究应用符合我国体征且具有详细解剖学结构的六岁儿童行人损伤仿生模型(TUST IBMs 6YO-P),设置了32组涵盖4类常见车型和8种碰撞速度的汽车-行人碰撞仿真,分析下肢运动学和生物力学响应,采用非线性回归建立预测模型对下肢损伤进行评估。结果表明,碰撞速度对儿童下肢长骨骨折和膝关节损伤有直接影响,汽车前保险杠高度影响股骨的损伤程度和膝关节弯曲角度,扰流板离地高度影响胫、腓骨损伤的严重程度。分析膝关节弯曲角度和韧带断裂数据,得出当膝关节弯曲角度分别超出25.9±0.9°、38.6±0.7°、43.2±0.2°时,撞击侧内侧副韧带(MCL)、前交叉韧带(ACL)、后交叉韧带(PCL)发生断裂,基于碰撞速度和前保险杠高度建立的膝关节弯曲角度预测模型,经反求验证该模型可以有效预测膝关节损伤。综合儿童行人下肢长骨骨折评价参数和所建立的小腿弯矩预测模型,发现碰撞速度高于17.94 km/h将会造成儿童小腿骨折。该研究为行人安全法规制定、行人保护装置研发、AEB系统设计和数字化测评提供科学的参考依据。
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关键词
车辆前端结构
碰撞速度
六岁儿童行人
膝关节弯曲角度
下肢弯矩
非线性回归
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Keywords
vehicle front-end structure
crash speed
six-year-old child pedestrian
knee bending angle
lower extremity bending moment
nonlinear regression
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分类号
U467.14
[机械工程—车辆工程]
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