摘要：针对脑卒中患者因大脑神经损伤而造成的上肢运动功能缺失,结合镜像疗法的机器人辅助训练可通过促使双侧肢协同运动来有效地促进大脑神经元重塑,从而实现运动功能恢复。为此,将镜像康复理论、虚拟现实技术和机器人技术有效结合,提出一种体感交互式上肢镜像康复训练机器人系统。使用动作捕捉设备采集患者健肢的位姿信息,通过设计人机镜像运动映射算法来映射上肢康复训练机器人的运动轨迹。考虑到康复治疗的柔性需要,该机器人的关节采用基于比例压力控制的摆动气缸来驱动;同时,针对气动系统的特性,设计了PD(proportional differential,比例微分)+速度前馈补偿的轨迹跟踪控制策略,实现了双侧肢协同运动的镜像康复训练。通过对机器人系统样机进行复合运动轨迹规划试验和镜像康复训练试验,验证了该系统在镜像康复治疗中的可行性和有效性。所设计的机器人系统为人体双侧肢协同运动的康复训练临床需求提供了设计思路和实现方法。

摘要：针对呼吸类疾病患者的呼吸状态监控需求,设计提出一款可穿戴呼吸测量系统。该系统基于热式流量传感器,可实现呼吸信号的采集,系统可穿戴,易于推广普及;采用基于线性回归的标定算法,可自动识别数据阶次,选择拟合曲线,提高测量精度;验证了测量系统设计方案的可行性,对比了不同方案下传感器的输出结果,并进行实际呼吸测试;提出一套人体呼吸特征参数计算方法,可获得呼吸频率、潮气量等肺容量参数,以利于后续医疗分析。实验表明,该呼吸测量系统可以解决人体呼吸状态的实时监控问题,在呼吸医疗领域有较好的应用前景。

摘要：利用数值模拟软件ANSYS-CFX对带钢连续退火炉不同冷却气体的流速、不同喷嘴的倾角、间距及个数情况下冷却气体的流场和传热特性进行模拟,模型建立和网格的划分采用ICEM-CFD,以常温下空气为工作介质,计算结果表明喷嘴的最佳结构为入射角30°,间距为6mm。同时为使试样宽度方向的冷却均匀,采用间距为130mm的两对喷嘴,由于上喷流的形成,采用两对喷嘴的换热系数分布更均匀。计算结果为喷嘴的设计提供理论指导。

摘要：为了解决在大块度障碍物上快速开孔且孔深和孔径优化匹配的难题,提出一种前后两级均为爆炸成型弹丸(EFP)装药的新型串联聚能装药结构。利用有限元软件,分析隔爆结构对串联EFP装药侵彻能力的影响,进行相应的串联EFP装药侵彻45#钢靶实验。实验结果表明:隔爆体形状对串联EFP后级装药侵彻能力有重大影响,优化后的串联EFP后级装药整体侵彻深度和后级侵彻深度分别提高了23%和35%,大大改善了串联EFP后级装药的利用效率。

摘要：通过在同一条测线上应用三种不同地震勘探手段(共偏移距地震反射法、横波反射法与高分辨率折射法)联合反演的方法,获得了测线控制地段内废黄河断层的确切位置、上断点埋深以及速度分布图像.探测结果表明:在薄覆盖层地区的断裂调查中,上述三种技术手段的联合反演要比单独使用其中任何一种手段更加可靠,并能从不同角度查明断层的位置、性质及其特征,为钻孔联合剖面位置的布设和钻孔深度的设计提供地震学依据.经高精度钻孔联合地质剖面证实,三种地震勘探方法反演得到的主要地层界面和构造特征都与钻孔联合地质剖面吻合较好.试验表明了上述三种地震勘探方法在基岩面埋深较浅地区联合反演的可行性以及地震勘探与钻孔联合地质剖面相结合的工作方法的有效性.

摘要：针对大吨位水下沉船打捞过程中对沉船及货物微损伤的作业要求,全新设计并研制了一套无接触式大吨位整体打捞技术与装备——弧形梁系统.该系统使用液压驱动技术实现机械化自动安装沉船兜底钢梁,并且穿梁过程中与沉船及货物无任何接触,大大提高了施工效率、作业安全以及对沉船本身的保护.该技术适用于无接触式整体打捞水下不同规模和任意形状大吨位物体,包括打捞船舶、飞行器、货物等,对沉船及货物损伤几乎无损伤,并成功应用于我国水下考古重大项目——“长江口二号”古船整体打捞项目.该研究成果为国内外水下打捞提供了创新技术与设备,同时大大提升我国在打捞、水下考古等领域的国际影响力.

摘要：针对通用计算机不能满足捷联惯性航姿系统小型化的要求,介绍了自行研发的基于双CPU的专用导航计算机。并以该计算机为平台,利用低成本IMU等传感器,构成了小型捷联惯性航姿系统。针对该惯性航姿系统的特点,简化了磁航向补偿算法、应用了低阶卡尔曼滤波器。针对导航计算机“数字信号处理器(DSP)+单片机(MCU)”的特殊结构,设计了合理的导航程序流程。实验证明:基于DSP+MCU的小型捷联惯性航姿系统实时性好,精度可达到要求,而且大大减小了系统体积和功率,降低了成本。

摘要：提出一种应用现场可编程门阵列(FPGA)实现多轴步进电机控制器的方法。采用IP设计思想,步进电机的运动控制由硬件电路(步进电机IP核)实现,轨迹计算由同一芯片上的微处理器(NiosⅡ软核)实现,从而可以构建多轴步进电机控制器的可编程片上系统(SoPC系统)。利用VHDL硬件描述语言,设计了一种高性能步进电机IP核,并进行了仿真验证。为了验证该IP核的复用性,构建了一个4轴步进电机控制器的SoPC系统。实验结果表明,此系统可对多轴步进电机实现高精确度控制,每轴的运动是相互独立的,并且控制参数在线可编程。基于这种方式构建的系统,扩展方便、可移植性高、具有广泛的适用性,可用于多轴伺服系统的工业领域。

摘要：为解决压滤式成型混凝土配合比设计问题,应用正交设计基本原理,以抗压强度为依据,砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料用量、复掺比例为四个因素展开研究。研究表明:在影响抗压强度的因素中,其作用大小随龄期变化而变化,按照不同因素对28 d抗压强度影响作用大小排序依次为:矿物掺合料用量>复掺比例>砂率>胶凝材料用量。配合比中以A3B3C2D3(即砂率:50%,胶凝材料用量:550 kgm3,矿物掺合料用量:20%,粉煤灰与矿粉掺量之比:2∶1)最佳,以及对试验结果进行了极差分析和验证。

摘要：基于几何光学理论和矢量绕射理论,研究了将回旋管及其他高功率微波器件的振荡输出模式转换成准光高斯波束的模式变换器,采用伏拉索夫(Vlasov)辐射器和三级准光反射面实现了准高斯模TEM00的横向输出.研究了Vlasov辐射器的工作机理,运用矢量绕射理论计算出波导辐射场,口面电流分布的方法计算反射面辐射场.通过编写程序设计了将94GHz,模式为TE62的毫米波转化为准光高斯波束的内置式准光模式变换器.