摘要：为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相结合的方法.从被护理人的肌肉激活程度入手,对移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征进行了分析.首先,介绍了移乘背抱护理机器人典型结构工作原理并进行了运动学分析,在此基础上搭建了舒适性测试试验系统,基于主观舒适性评分规划了服务于试验的基础运动轨迹,并通过试验得到了人机主要接触部位力学信息.然后,以试验数据为边界条件构建了基于AnyBody的背抱运动人体生物力学模型,依托逆动力学仿真分析得到了肌肉激活程度,并对比舒适性测试肌肉激活程度验证了仿真模型的有效性.最后,结合人机主要接触部位受力、肌肉激活程度及主观舒适性评分综合分析了移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征,明确了影响被护理人舒适性的主要作用肌群.结果表明:影响被护理人舒适性的主要作用肌群有7个,且被护理人胸部压力与腋下压力值大小分别与影响其躯干和上肢舒适性的肌肉激活程度呈正相关.可通过建立胸部压力与腋下压力值相关的加权函数有效描述不同被护理人整体舒适性特征,为移乘背抱护理机器人舒适性运动控制提供了理论依据.

摘要：该文结合华北某市地下潜水观测项目2018年至2022年水质试验分析结果,对该市地下潜水的pH值、氯化物、硫酸盐、总硬度、Zn、Cu等离子进行统计分析。结果表明,中心城区地下潜水受有机物污染程度逐年严重;按照水质等级评定,主要分为较差(Ⅲ类)和极差(Ⅴ类)两个等级,其中极差(Ⅴ类)达到了近76%。中心城区地下潜水在无干湿交替环境下,对混凝土结构以弱腐蚀和微腐蚀为主,干湿交替环境下以中等腐蚀和弱腐蚀性为主,强腐蚀均没有分布;干湿交替环境下对混凝土中的钢筋以中等腐蚀和弱腐蚀为主,长期浸水条件下全部表现为微腐蚀,弱腐蚀、中等腐蚀及强腐蚀均没有出现。该文绘制了2022年度中心城区地下潜水水质腐蚀性分区范围,可为该市工程建设中防腐设计提供参考。

摘要：基于术后6~12周内的前、中、后期踝关节扭伤的康复运动需求,提出具有三种康复运动模式的可重构踝关节康复并联机构。首先,针对胫距关节和距下关节的轴线运动特征,研究踝关节康复运动切换机理和“双心”特性,提出符合踝关节自由度和轴线运动特性的六种融合支链;根据构型约束支链的选取方案,筛选出四种无约束支链。其次,基于旋量理论对六种融合支链进行过约束设计,验证符合实际需求的融合支链;根据传递力旋量与动平台运动轴线关系,提出一种驱动支链完全解耦优化方法,得到三种无约束驱动支链以及十二种机构构型,使得机构在三种康复模式中实现完全解耦。最后,通过ADAMS仿真验证机构的三种运动分支及完全解耦的正确性。可重构踝关节康复机器人依据患者康复需求采取对应康复模式,适用范围广,针对性强,控制简单。

摘要：为满足下肢运动功能障碍患者在不同阶段的康复训练需求,针对现有下肢康复机器人训练方式单一的问题,提出了一种可实现卧姿、坐姿训练模式的牵引式下肢康复机器人。首先,根据人体下肢运动机理和仿生原理,设计了一种五自由度混联机构构型。然后,建立了机器人的运动学模型,分别计算了其运动学正、逆解。接着,以人体下肢末端与机器人末端的工作空间重合度为目标函数,采用遗传算法对机器人的机构参数进行了优化,并求得人机系统矢状面内人体下肢的有效工作空间比为0.71。最后,规划了CPM (continuous passive motion,连续被动运动)、圆周运动和螺旋运动等3种康复训练运动轨迹,并根据优化后的机构参数搭建了机器人样机,通过运动捕捉实验验证了机器人结构设计与优化结果的合理性以及轨迹规划的正确性,表明该机器人能够满足下肢运动功能障碍患者的康复需求。

摘要：针对目前踝关节康复机器人的设计缺少以人体真实踝部运动模型为客观的评价标准,未能对人体踝部运动位姿进行识别,导致人机匹配程度不高、运动协调性较差。基于此,在符合康复医师理疗手法的前提下提出一种足部相对于固定小腿在做背伸与跖屈运动时位姿矩阵的识别方法。首先,根据人体小腿穴位分布以及足部肌肉组织的特点,分别确定小腿和足部标识点粘贴的位置。其次,根据足部标识点采集得到的数据,利用空间曲线曲率中心的方法确定胫距关节轴线的位置和方向。依据曲率圆心图像分布特点,利用箱形图原理过滤掉波动较小区间内曲率圆心坐标数据中的异常值,通过与足部内外踝尖为特征连成的轴线作对比,表示出两种轴线的差异。最后,基于胫距关节轴线位姿,建立人体足部坐标系相对于小腿坐标系的数学模型,得出踝部运动位姿的识别方法。该方法可为设计踝关节康复机器人和分析人体踝部真实运动提供客观评价指标。

摘要：通过对某工程桩身埋设应力计的预应力管桩进行静荷载试验,得到不同深度处地层的桩身轴力、侧阻力和端阻力,该文分析了不同桩长桩侧阻力、桩端阻力的发挥规律,对单桩承载力实测值与规范推荐值进行对比分析。研究表明,天津非软土场地预应力管桩桩端阻力和桩侧阻力所分担桩顶荷载的比例值一般为15%和85%,桩侧阻力取值对地表以下8~16d范围内的地基土,按规范查表所得值宜按0.6~0.7的系数折减,对于深部土层宜按1.3~1.6的系数提高;对桩端阻力,当持力层为粉质黏土、黏土时,应对规范查表值折减,折减系数可取0.8~0.9;当持力层为粉土、粉砂时,应对规范查表值适当提高,提高系数可取1.1~1.2。

摘要：剖析人体踝关节生理结构及运动特性,提出一种四自由度广义球面并联机构来满足踝关节康复运动需求。采用螺旋理论分析机构运动特性,基于球坐标描述位置、欧拉角描述姿态的方法,建立机构位置逆解封闭矢量方程。根据逆解约束条件分析机构工作空间,以机构动球心工作空间匹配踝部胫距关节运动空间、动平台工作空间匹配踝部距下关节运动空间为目标,采用遗传算法对机构关键尺度参数进行优化设计。研究结果表明,该广义球面并联机构工作空间能够满足人体踝关节康复实际运动空间。通过本文研究结果,可为高匹配度踝关节康复机器人本体设计提供理论依据和实验参考。

摘要：针对现有踝关节康复机器人难以充分拟合踝关节复杂运动,人机相容性较差的问题,提出一系列与踝关节实际骨结构匹配程度更高的串联等效拟合模型。为满足踝关节串联等效拟合模型对康复机器人机构本体的功能需求,给出一种具有串联等效拟合模型的广义球面并联机构型综合方法。首先枚举出广义球面机构的基本构件及运动副,并依此构造出广义球面支链。继而基于螺旋理论分析单支链以及多支链组合对动平台的约束性能,给出支链的组合条件与原则,阐明不同支链在机构中作用的异同,并依此归纳出位置支链和姿态支链两类广义球面基本支链。最后基于基本支链的约束特性,根据支链组合条件,综合出一系列适用于踝关节康复机器人本体研究的广义球面并联机构,并通过螺旋理论证明其与踝关节串联等效拟合模型的自由度数及性质具有一致性,为此类康复机器人本体设计提供理论依据。

摘要：提出了一种可通过循环运动完成升降功能,且稳定、可靠的模块组合式立体循环自行车库系统设计方法。首先介绍了该车库的基本工作原理;然后对车库结构进行了设计,主要包括二级模块尺寸设计和行星轮系设计,并采用Pro/E软件完成了三维建模。为了防止运动过程中发生干涉,采用MATLAB软件完成了车库模块的运动学分析和优化设计。

摘要：文中着重研究矿区地下采场的应力分布规律,利用数值模拟方法验证采场内部应力拱效应的存在以及分析出各种物理力学参数对应力分布和应力拱效应的影响。最终的目的和实际意义在于在回填设计中充分利用应力拱效应,减少回填量,降低回填材料要求,从而节省了粘结剂水泥,控制了充填法采矿中最大的费用支出,为充填法的普及提供理论支持。