下肢康复机器人的研究进展与临床应用

社会老龄化进程中,由于疾病或事故导致下肢受损的患者越来越多,患者的运动能力康复变得尤为重要.相对于传统的物理康复治疗方法,利用下肢康复机器人进行运功功能康复训练可以准确评估、大幅改善康复效果,提高康复效率,节约医疗康复资源.作为一种涉及康复医学、机械学、控制学、机器人学、计算机学及人工智能等诸多学科的智能仿生机电设备,下肢康复机器人按照患者的康复作业姿态主要分为坐卧式下肢康复机器人和站立式下肢康复机器人.其中坐卧式下肢康复机器人可以分为脚踏板式和外骨骼式机器人,站立式下肢康复机器人分为悬挂减重式和独立可穿戴式机器人.本文调研了国际上应用较为广泛的几类下肢康复机器人的代表性产品,详细分析了下肢康复机器人的主被动自由度、驱动方式、传动关节、感知技术、运动控制策略和训练模式等关键技术,并对各类机器人典型临床测试案例进行了比较和探讨,对下肢康复机器人未来的技术发展做出展望.     

峰峰王凤矿试验区带压开采解放下三层煤

1979年8月28日至31日煤炭部科技局在邯郸矿务局召开了“峰峰煤田王凤矿等试验区带压开采,解放下三层煤”评议会。中国水文地质学会理事长王大纯教授应邀参加了会议。煤炭部煤炭科学研究院地质勘探研究所、峰峰矿务局、邯郸矿务局共同协作,为解放受水威胁的煤炭资源,提出了带压开采、综合治水解放下三层煤的途径,相继在邯郸王凤矿。峰峰二矿安全采出     

多节履带式煤矿井下搜索机器人设计

面向煤矿井下事故后非结构化的极端环境,提出了一种多节履带式搜索机器人,先于抢险人员进入井下,探测环境和被困人员情况,并将信息传回控制中心,辅助煤矿救援。通过对机器人工作环境进行分析,建立了井下搜索机器人履带-地面模型,提出了能在复杂非结构环境下灵活越障的机器人整体构型,设计了具有高机动性的行走机构和关节模块,采用机器人仿真软件Webots进行了仿真,为建立实用化的系统工程样机并完成工程试的验验证提供依据。     

小型弹跳机器人的研究

弹跳机器人可以跃过数倍于自身尺寸的障碍物或沟渠,与原有的运动方式结合可以大大提高机器人的活动范围和对地形的适应能力。本文研制了一种具有轮式移动能力的弹跳机器人,集合了轮式移动和弹跳运动的优点,是对运动复合的有益尝试。同时对该机器人的运动能力做了仿真分析。结果表明该机器人具有极强的运动和生存能力。     

低热值煤气Ⅰ型辐射管烧嘴的实验研究

通过实验研究,得到一种超低热值煤气Ⅰ型辐射管烧嘴,该烧嘴可适用煤气最低热值达4598 kJ/m3(1100kcal/m3).点火实验结果表明:烧嘴火焰检测信号随着煤气热值下降逐步减弱,随着空气消耗系数的增加而增强,随着供气流量的加大而增强.实验烧嘴除可适用低热值煤气外,同时还具有热效率高、加热温度均匀性好和有害气体排放低等优点.     

面向光流分析的机器人红外视觉图像对预处理

为了增强机器人单目视觉系统在黑暗环境下的环境感知能力,提高其在视觉图像序列处理过程中光流场计算的准确率,对由红外摄像机所采集的红外图像序列的预处理方法进行了研究,建立了一种空域与变换域相结合的处理方法。为平衡红外图像序列对之间的亮度差异并提高图像亮度,在空域中采用直方图均衡化方法进行处理;然后,对图像进行非下采样Contourlet变换,在变换域中利用图像的强边缘、弱边缘和噪声在不同分解尺度和分解方向上具有不同几何流的性质进行区分,分别采取保留、增强以及去除处理;最后利用调整后的系数进行图像重构。该预处理方法在平衡图像亮度的同时增强了图像纹理并减少了噪声。实验结果表明,预处理程序有效地提高了红外图像对的光流有效点识别率,该方法增强了机器人单目视觉系统在黑暗环境中对环境的感知能力。     

基于WSN的矿井事故搜索探测多机器人系统

为解决煤矿井下事故中环境探测、人员搜索定位、远程通信等问题,建立了一种基于无线传感器网络的子母式多机器人系统,设计了子、母2种机器人构型并具体分析了其越障性能,提出了以子机器人为节点的链状冗余传感器网络结构,建立了一种基于FPGA软核的多传感器接口模块.初步实验证实,这种以移动机器人为节点,采用无线传感器网络技术将多机器人协调控制而实现的矿井搜索探测多机器人系统,能够在井下复杂地形中运动并配置多机器人节点,搭建无线多跳通讯网络,实现井下信息获取和多机器人控制.     

试析采矿成本控制及采矿成本对经济效益的影响

我国经济正处于由快速发展阶段向高质量发展阶段转型时期,采矿业的成本控制问题对我国经济的发展有很大程度的影响。近几年,采矿产业的不断发展壮大,一些矿产企业对于采矿的成本控制能力不佳,以至于矿产企业的成本收益与成本支出达不到匹配的状态,甚至一些矿产企业出现入不敷出的现象,从而不得不停止企业的运营发展。因此,本文对采矿业中成本的控制策略及影响作了简要分析。     

多节履带式煤矿救援机器人机构及其动力学仿真

为在煤矿事故复杂环境下及时获得事故现场信息,提出了一种可穿越狭窄空间、翻越较高障碍并可携带多种环境探测传感器的多节串联多履带式的新型煤矿救援机器人.采用递推形式的牛顿欧拉法建立了该机器人的动力学模型,并利用Matlab Function模块进行了动力学仿真分析.分析结果表明,影响该机器人动力学特性的主要因素是其各单元之...     

W型辐射管烧嘴温度均匀性试验

通过对比试验分析了同轴平行射流烧嘴喷头结构对辐射管管温分布的影响规律,结果显示空气出口速度和煤气出口速度以及一二次进风比例的选择对管温分布的影响最大。随着烧嘴空气出口速度的增加,辐射管前部段温度上升,尾部段温度下降。随着烧嘴煤气出口速度的降低,辐射管前部段温度上升,辐射管尾端变化情况不大。烧嘴空气和煤气出口速度相近时,燃烧火焰拉长。烧嘴二次风比例增加,辐射管管温存在下降趋势,烧嘴一二次煤气比例对辐射管表面温度均匀性影响较小。