面向人机交互的眼动跟踪方法研究

针对患有严重身体残疾和行动不便的特殊人群难以与计算机进行交互的问题,对基于眼动跟踪的人机交互系统进行了研究,采用可穿戴式的系统硬件方案:将连接个人电脑的微型CCD摄像头通过3D打印成型的载具安装在普通眼镜上实现了眼图采集功能,运用基于梯度值和圆特性的改进的椭圆拟合方法检测定位瞳孔中心,并进行了基于二阶模型的注视点的标定,最终实现了对眼睛视线的跟踪检测。实验测试结果表明,该系统的水平方向视线检测误差和垂直方向视线检测误差分别在3.74%和5.34%,验证了所提出的眼动跟踪人机交互系统的可行性和有效性。     

可穿戴上肢机械臂可用性设计与研究

基于可用性设计技术,对可穿戴上肢机械臂的设备特征与用户特征进行了分析,提出了可穿戴上肢机械臂产品的设计目标与原则,并给出了设计实例,可为同类产品的可用性设计与研究提供参考。     

可穿戴式脊柱仿生助力产品设计研究

以正常人和具有腰背活动功能障碍的人群提供活动助力为设计目标,对可穿戴助力产品进行结构设计,以实现穿戴感小、操作简单、功能稳定、人机协调性好等目标.基于人机工程学和人体步态运动规律提出一种由仿生脊柱引导的穿戴助力产品的结构设计方法和设计依据,依此对可穿戴助力产品进行详细研究和设计,并使用JACK软件对产品进行模拟仿真.设计依据符合实际,可穿戴助力产品实现了腰背活动助力的目的,在这个概念设计的探索中预估可为脊柱的屈曲到伸展活动节省约占三分之一的力,模拟仿真的数据可作为穿戴者调整助力产品尺寸的基础依据.Y型的仿生脊柱模块组合对脊柱的运动具有可靠的控制作用,动力转换符合设计要求,为可穿戴助力产品的进一步设计提供参考.     

某微型客车后排NVH舒适性问题分析与改进

针对某微型客车后排NVH舒适性问题,编制噪声传递原理图,从自身振动和共振两方面逐级分解,多次充分利用FTA分析方法,对后桥模态、传动轴模态、传动轴动平衡、后桥主减速器处的前后和垂直振动、桥壳刚度和静强度、主被齿轮啮合间隙、主被齿轮传递误差进行了测量,明确后排嗡嗡声的原因并提出改进方案,改进后进行了主观性评价及整车噪声测量。     

改进的主成分分析方法在磁浮系统中的应用

为解决磁悬浮列车中多传感器系统的故障诊断和信号重构,提出了一种改进的主成分分析方法.该算法能够改进传统主成分分析方法在有相位偏移信号的系统中处理效果不佳的缺陷.算法理论证明过程也给出了实施改进方法的具体步骤.最后,在磁浮列车传感器信号系统中,基于改进前后的两种主成分分析方法,采用平方预报误差原则,分传感器有故障和无故障两种情况,把故障的检测结果进行了对比.算例结果表明,改进后的算法能明显提高故障的检测概率,降低检测误差.     

汽车人机工程视野校核设备与VR技术的结合

汽车人机工程学中的视野设计是一项非常重要的内容,是汽车主动安全的主要影响因素,目前汽车的视野校核方式因各自存在的缺陷使得其应用均具有一定的局限性。随着VR技术的发展,利用VR眼镜在虚拟空间进行机械产品设计已可实现,利用VR技术对汽车产品进行初期虚拟测试必将成重点发展方向。鉴于此,提出了一种与VR技术结合的汽车用人机工程视野校核设备,并介绍了其使用方法。     

可穿戴式腰背部治疗仪的机构设计及其运动学分析

针对可穿戴式腰背部牵引治疗仪的结构设计问题,提出了一种在使用舒适性、安全性、可靠性等方面具有突出效果的新型双平面铰接结构,并利用空间解析几何方法对治疗仪的机构进行了详细的数学推导,利用Matlab软件对样机进行了运动学仿真,了解其运动学关键指标,并对其运动空间和运动效果进行了分析和评价。在可穿戴式腰背部治疗仪样机实验台上对机构关键点的运动空间进行了测量,并由志愿者对治疗仪进行了实际穿戴测试。研究结果表明,该可穿戴式腰背部牵引治疗仪具有良好的治疗效果,其设计思路与分析方法可为其他产品的研发提供参考。     

UHPLC-Q-TOF MS和化学计量学方法分析川芎硫磺熏蒸前后化学成分的变化

采用UHPLC-Q-TOF MS结合化学计量学方法分析川芎硫磺熏蒸前后化学成分的变化。选取19批未经硫磺熏蒸川芎饮片、11批实验室自制硫磺熏蒸川芎饮片和9批市售硫磺熏蒸川芎饮片作为实验样品,制备供试品溶液进样后,应用PeakView1.2软件依据一级质谱的精确质荷比和二级质谱的碎片信息进行成分解析,并结合MarkerView1.2.1软件进行主成分分析(PCA)和t检验,鉴定其中的共有成分和差异性成分。结果表明,在PCA分析中,正负离子模式下的未硫熏和硫熏川芎样品均可被明显地区分开,主成分之间存在明显的差异;t检验结果也显示二者之间存在大量的差异性成分,同时鉴定出部分差异性成分,并进一步推测了其可能的转化方式。本实验可为研究硫磺熏蒸对川芎质量的影响提供客观参考,并为控制硫磺熏蒸在中药材和饮片加工过程中的过度应用和确保中医临床用药的安全提供理论依据。     

基于主成分分析的改进多元质量特性过程能力指数

目前多元质量特性的过程能力指数主要通过过程产出的不合格品率、基于一元过程能力指数的概念推广、基于质量损失函数和各种综合评价技术来进行研究,但多元问题的复杂性增加了多元过程能力指数计算的困难度,难以为实践提供便利和参考。提出一种基于主成分分析的改进多元过程能力指数,以评价涉及多元质量特性产品的生产过程能力,该方法将最初的质量特性变量转化为标准正态分布变量,基于Taam指数和主成分分析方法,构建了改进的多元过程能力指数,并给出了其统计特性,比如置信区间和最低置信限,以帮助工程师更好地了解其统计意义。采用一个制造过程案例和仿真案例证明所提出过程能力指数的有效性,并给出在制造过程中使用该方法的具体实施流程。实例证明该方法计算更加简单,有效可行,有利于在生产实际中应用。所做研究为多元过程能力指数计算提供了一种新方法。     

驱动桥主减速器壳体的有限元分析

主减速器壳体是驱动桥的重要部件之一,主减速器壳体的设计往往是在原有产品的基础上进行改进设计,但改进后的产品非常笨重,使生产成本较高.文中建立了主减速器壳体的有限元分析数学模型,首先利用UG软件对某驱动桥的主减速器壳体建立3D模型,然后运用patran软件进行网格的划分及相关工况的加载,并运用、nastran求解,最后对优化前后的主减速器壳体进行分析比较,从而为主减速器壳体的设计与优化提供了一种方法。     

工业CT重建模型与原始CAD模型粗配准的改进

针对使用主成分分析法配准时产生的模型反向问题提出了修正方法。首先使用主成分分析法配准得到变换后的模型,再引入点云模型形心与质心之间的位置关系矢量,判断变换后的模型是否存在反向问题,并通过计算旋转轴线来修正模型方向。开发了工业CT三维重建模型与计算机辅助设计模型粗配准实验软件,对改进前后的方法进行了对照实验,表明所提方法可以有效解决使用主成分分析法配准时产生的模型反向问题。     

工业CT扫描模型与原始模型粗配准方法的研究

在利用工业CT对产品进行检测过程中,扫描重建模型并与产品原始模型进行配准是其中一个关键步骤。经典的主成分分析方法在粗配准中存在主方向不确定的问题,可能导致配准失败,为此,提出了主方向的修正方法。首先利用经典主成分分析方法得到配准结果,再求出两模型形心与质心的位置关系矢量,通过分析各种反向情况中该矢量的投影特征,判断配准结果是否存在反向问题,并通过计算旋转轴线来修正模型方向。开发了粗配准实验软件,对改进后的方法进行了实验,实际应用验证了该方法可以有效解决使用主成分分析法配准时产生的模型反向问题。     

基于用户体验的老年人智能穿戴产品设计研究

针对目前老年人智能穿戴产品的优缺点进行分析,并根据老年人群体所具有的心理、生理特征,结合老年人在使用智能穿戴产品时使用状况和消费偏好,提出老年人智能穿戴产品的设计策略。以用户体验为基础,提出老年人智能穿戴产品的设计原则,以促进老年人可穿戴产品的长期发展。     

基于核熵成分分析的光谱重建算法研究

对基于核熵成分分析的光谱反射率重建方法进行了研究,分别采用主成分分析方法和核主成分分析方法构建光谱反射率重建算法进行颜色重建研究,并与基于核熵成分分析算法的光谱反射率进行比较。实验结果表明,基于核熵成分分析的光谱重建算法在色度精度和光谱精度上均优于主成分分析和核主成分分析,对物体表面颜色的真实重建具有一定的应用价值。     

龙门移动加工中心滑板静压导轨涂层贴塑改进

针对龙门移动加工中心滑板静压导轨采用黄铜导轨板结构具有加工精度要求高,刮研装配工作量大等缺点,在新型机床中将其静压导轨结构改进为滑板底部用减磨涂层,内侧面调整镶条及背面扣压板用铸铁板贴塑的组合型式。介绍了静压导轨在涂层、贴塑之前的加工工艺及涂层、贴塑的施工方法,并详细讲述了静压导轨油槽的布局及设计方法。通过图表对改进前后各项费用进行了比较分析:改进后节省材料费用5.3万元;节省加工、装配工时费用6.2万元;节省销售成本25万元。综合上述结果,导轨采用减磨涂层和贴塑不仅比黄铜导轨板性能优异,而且经济效益明显。     

基于二维对称主成分分析的人脸识别

由于人脸姿态、光照和表情等各方面的显著差别,使人脸识别成为非常具有挑战性的模式识别问题.主成分分析是模式识别技术中经典的特征抽取和降维技术之一.本文把其改进算法二维对称主成分分析应用到人脸识别中.二维对称主成分分析与传统主成分分析和对称主成分分析相比,可以得到更好的适合分类的特征.实验结果表明,二维对称主成分分析不仅实现了降维,而且能取得比传统主成分分析和对称主成分分析更好的识别性能,对ORL标准人脸数据库的正确识别率达到94%以上.     

工业设计中基于本体的产品族设计DNA

为满足用户对多样化产品的需求,解决工业设计中设计方案的大量生成问题,提出了基于本体的产品族设计DNA研究方法.阐述了工业设计本体论和产品族设计DNA概念,探讨了工业设计产品族本体知识、产品族没计DNA的遗传与变异规律、流程和关键技术.提出了工业设计产品族本体知识表示模型和产品族设计DNA遗传与变异模型.以眼镜设计为例,构建了基于本体的眼镜产品族设计DNA层次模型和计算机辅助眼镜三维造型设计系统软件.基于该系统可以实现眼镜产品设计的快速生成,并可与用户的感性意象设计评估相对应,提高眼镜开发设计的效率,验证了基于本体的产品族设计DNA理论体系.     

共晶贴片机传送系统故障预示研究

针对共晶贴片机工作中因传送系统故障所造成的管座引脚折弯或者漏贴现象,提出了基于主成分分析(PCA)与KL散度(KLD)相结合的潜在故障预测法。由于贴片机振动信号小波时频图成分复杂,故利用PCA对其降维,并引入轮廓似然率保证识别灵敏度。通过KLD对各主成分轴上潜分数分布差异进行衡量,找出共晶贴片机传动导轨出现阻滞的故障早期征兆。该方法对制定设备维护保养周期及提高芯片封装良品率具有极其重要的意义。     

巧用常规设备辅助模具开发

正工件的数据测量,是产品设计开发及其模具的生产制作乃至产品最终检验中必不可少的环节。测量工具的合理使用很重要,而常规的加工设备非常规地用于测量,往往会使测量更快、更精准。下面以某款高档不锈钢锅的开发为例,简述电火花机在测量上的应用。锅主体与侧耳(业内将锅左右对称的把手称为侧耳)用铆钉紧固,因此侧耳的贴锅面与锅主体侧壁的贴合度直接影响了产品的牢固性与美观性。理想状况下,锅侧壁     

多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型研究

随着传感、物互联、大数据等新兴技术的发展,各种智能化穿戴设备不断应用到各个领域,智能穿戴设备是一种对日常穿戴进行智能化设计和开发的可穿戴设备,包括手表、眼镜、服饰等,智能穿戴设备是时代智能化的体现,利用智能穿戴设备,不仅可以快速获取人类自身或外部信息,还可以提升处理信息的效率.针对当前可穿戴设备体质健康监测模型由于数据处理能力较差导致健康预警误报率过高的问题,设计基于多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型.通过优化数据采集方式,获取体质原始数据.使用数据清洗以及数据转化等方式,完成数据预处理.应用马尔科夫链构建体质健康监测模型,及时发出健康预警.至此,基于多源数据融合的可穿戴设备体质健康监测模型构建完成.经实验结果证实:多源数据监测模型使用后可有效降低健康预警误报率,多源数据融合技术应用在监测模型中可有效提升模型的数据处理与分析能力.