ARMG吊具辅助钢丝绳牵引式主动防摇方法

为提升自动化码头中自动化轨道式集装箱龙门起重机（ARMG）在无人驾驶起吊搬运工作中对吊重的防摇效果,提出一种采用吊具辅助钢丝绳作牵引的主动防摇方法,通过辅助钢丝绳对吊具施加牵引力抑制吊具的摆动,消耗其摆动动能,从而减小吊具偏摆幅值,将其摆动幅度控制在安全范围内,实现防摇目标.建立主动防摇系统动力学模型,利用功能等效原理将通过辅助钢丝绳施加的牵引力等效为系统中吊具的阻尼,通过求取满足防摇要求的阻尼获得实际所需的牵引力.对不同小车运行方案以及不同典型垂荡高度下的主动防摇过程进行仿真,获得吊具对应的摆动响应以及通过辅助钢丝绳施加的牵引力大小,仿真结果验证了提出防摇策略的有效性以及等效阻尼计算的正确性.以上海振华重工集团生产的某型ARMG为实验对象,在典型垂荡高度下进行试验,试验结果验证了提出的主动防摇方法的可行性及其在实际起吊工作中的实用性.     

多畸形矫正模式下的六轴外固定支架调整方案计算方法研究

六轴外固定支架广泛应用于肢体畸形矫正,其中在多种畸形矫正治疗模式下根据有限的临床诊疗数据开展分析并提出对应的支架调整方案计算方法是实现矫形目标的关键.基于六轴外固定支架的机构运动学,对包括迟发畸形治疗模式、全残留畸形治疗模式及环优先治疗模式在内的各类畸形矫正治疗模式进行了研究,分析了不同模式下支架各构件与远近畸形骨段之间的空间位姿关系并提出了对应支架调整方案的计算方法.不仅在数字化环境中进行了矫形仿真,验证了有关多畸形矫正治疗模式分析的合理性,而且开展了尸体肢体标本临床矫形试验,证明了所提出的多畸形矫正治疗模式下的支架调整方案计算方法的正确性.     

基于神经网络的足踝外固定矫形方案设计方法

针对六轴外固定器在足踝矫形时的调整方案设计问题以及矫形器在治疗过程中的位姿变化轨迹优化问题，提出了基于神经网络的足踝外固定矫形方案设计方法。首先结合神经网络对六轴外固定器进行了运动学分析，其次讨论了针对不同矫形目标的常规踝构型、斜接串联构型、对接串联构型以及并联构型等不同矫形器构型模式，最后分析了六轴外固定器的计算机辅助调整方案并考虑了伸缩螺杆调节顺序对治疗轨迹的影响。实验结果表明，基于所提方法设计的六轴外固定器调整方案可以对不同足踝畸形类型下的矫正治疗进行有效指导并均能取得理想的残余畸形，平均残余位移畸形小于1 mm且平均残余成角畸形小于1°;同时也可以使六轴外固定器在治疗过程中的位姿变化轨迹更接近理想线性轨迹，优化后的位置轨迹偏移量和姿态轨迹偏移量分别减少了31%和19%,有效减缓了患者的痛苦并改善足踝矫形治疗体验。