基于人机适应的下肢康复训练器人机建模与受力分析

从下肢康复患者的需要和节约成本出发,设计了一种人机融合性好、机械结构简单,具备功能性电刺激接口的脚踏车式下肢康复训练器。该训练系统能针对不同损伤程度的下肢残障者提供被动、主动、抗阻3种康复训练模式。根据人机适应(human adaptive mechatronics,HAM)概念中在约束环境下对人机建模的思路进行动力学研究,在结合人体下肢运动机理的基础上提出了一种平面闭环铰链五连杆刚体模型,介绍了康复设备的结构,对主动踏车运转过程中踝关节的运动进行了分析和优化,基于平面闭环铰链五连杆分析了抗阻训练时人机系统的静力学,建立了数学模型。根据人体下肢模型建立了虚拟样机,并进行了动力学仿真,验证了前述分析的正确性。     

一种混凝土预制构件智能循环养护系统设计

国家提倡混凝土预制构件的使用,传统的混凝土自然养护方法时间长、受到外界环境气温的限制。根据混凝土的养护特性, 对混凝土预制构件养护工艺进行研究,设计了一套智能循环养护系统,完成硬件设计选型,并给出软件控制方法。通过在模台下方放置加热系统以及加湿系统,并采用折叠养护罩将模台构成封闭空间,中央处理器根据采集到的温湿度,控制变频采暖炉的加热功率以及蒸汽加湿系统电磁阀的通断,实现控温控湿的功能。经过工程应用测试,升温阶段2小时内温度达到55℃,湿度达到90%;恒温阶段8小时内温度保持在46℃~60℃,湿度≥90 %,系统取得良好的效果。     

基于组态软件的混凝土预制板生产线监控系统设计

针对混凝土预制板生产线集中监控问题,设计了一套基于计算机组态软件和工业以太网的集中监控系统。分析了混凝土预制板生产工艺流程,研究了生产线的工位布局;采用计算机集中管理, PLC分散控制的方式构建了系统硬件架构;利用力控ForceControl组态软件进行开发,设计了多人机交互界面,并论述了采取的控制策略以及脚本程序的实现。经实践验证,系统运行稳定、灵活性好、实用性强,满足用户对生产线集中管理、监视及自动控制的需求。     

考虑结合面因素的模台振动系统动态特性

为提高混凝土振动密实性与均匀性,着眼于流水生产线中振动台当前振动系统设计,将结合面作为影响因素,用以分析振动子系统间的运动趋势。基于Simulink将振动系统离散为四自由度串联振动系统,建立理论响应模型,分析振动子系统位移响应幅值随面压变化规律,汇总36组振动子系统相邻振幅差率。基于Workbench对模台振动系统进行谐响应分析,理论计算结果与仿真值最大误差为13.3%。基于振动子系统邻近振幅差率值较小,同时混凝土的振幅符合极限幅值的参数选取原则,从中选择3组结合面压力作为工况参数,进行预制构件生产制备,对制品外形几何尺寸进行测量,并进行加载试验,预制构件性能满足行业验收标准,从而为混凝土预制构件生产设置合理工况参数提供了参考。