摘要：针对人体在运动过程中体征参数多变、实时在线监测不易实现的问题,设计了一种无线运动传感器节点监测系统。系统采用STM32F103单片机作为主控芯片,利用ADS1292心电检测芯片、LMT70温度传感器以及MPU6050运动传感器,对人体在运动过程中的心率、体温和运动步数等参数进行采集。上位机采用LabVIEW搭建,通过无线传输,实现体征参数和运动步数的实时显示、超阈值报警与数据记录。经测试:系统工作稳定、测量准确度高,心率的相对误差为0%~1.67%,体温的相对误差为0%~4.11%,系统误差在5%以内。相较之传统的人体体征监测系统更加智能、更加便于对人体在运动状态下的体征参数和运动参数进行系统化集中化管理。

摘要：微型燃机轴系在实际工况下,往往由于多种原因而受到扭转载荷的作用。闭式过盈连接型膜盘联轴器作为燃机上连接多跨转子的关键柔性零件,其扭转刚度成为其对系统的静、动态扭转性能影响研究的重要参数,往往解析困难,需要通过复杂的数值计算来进行研究,不利于设计。基于这一问题,文中通过简化膜盘联轴器求解模型,以结构体受载做功及其应变能关系原理,给出了膜盘及膜盘联轴器扭转刚度的解析表达式,并通过仿真分析对该型膜盘联轴器整体刚度、各部分刚度及各部分扭切应力与解析解进行了对比研究,结果表明:解析解与仿真结果保持了较高的一致性。膜盘联轴器扭转刚度的解析表达,为进一步深入研究膜盘联轴器对轴系动态性能的影响关系及其设计标准化奠定了基础。

摘要：在燃机实际运行中,由于压气机与蜗轮内气体压力不同而产生轴向作用力,常造成轴系的轴向振动。膜盘联轴器作为连接轴系的关键弹性零部件,其轴向刚度特性直接影响着轴系的轴向振动水平。为此,文中通过建立小尺寸闭式过盈连接型膜盘联轴器的有限元模型,对具有直线型、锥线型及曲线型3种膜盘型面的膜盘联轴器轴向刚度特性进行了仿真分析。结果表明:3种型面膜盘联轴器轴向刚度均呈线性分布,且在大小相同的情况下,直线型膜盘的轴向刚度最大,锥线型的次之,曲线型的最小;直线型与锥线型膜盘联轴器具有相当的应力水平,较曲线型具有较高的承载能力;曲线型及锥线型膜盘联轴器则在相同载荷下具有较好的轴向补偿能力,分析结果为膜盘联轴器的设计与选用提供了理论支撑。

摘要：现阶段手部康复训练中的运动监测主要针对手肘手腕等大关节,且柔性不足,为解决难以监测手部掌指关节运动角度的问题,基于光纤的宏弯损耗原理,设计并制作了一款可穿戴掌指关节运动角度传感器。首先分析掌指关节角度测量原理,结合光纤宏弯损耗特性,制作传感硅胶模块。开展实验对传感硅胶模块进行标定与验证,制作穿戴装置形成运动角度传感器。实验结果表明该传感器的测量范围为0~80°,验证曲线的Pearson相关系数为0.9987,0~70°范围内最大测量误差为2°,测量准确度高。该传感器制作成本低,对温度不敏感,抗电磁干扰能力强,满足实际应用需求,对手部运动角度实时监测与预测和动作识别具有重要的实用价值。

摘要：针对精密磨床电主轴的高精度设计需要,采用动静压轴承作为支承轴承,动静压轴承采用四油腔小孔节流结构。文章分析了动静压轴承的结构和使用工况,给出了动静压轴承的静动特性的理论计算方法,分析了节流孔径d和油腔面积A对静动特性的影响,静特性包括承载力F和流量Q,动特性包括刚度系数k和阻尼系数c。研究结果表明:随着d的增大,F先增大后减小,在d为0.5 mm时达到最大值;Q随d的增大而增大,且增大的趋势逐渐变缓;F随A的增大呈线性增大,当A大于1 000 mm^(2)之后F开始减小。Q随着A增大而增大,但增大趋势有递增迹象;主刚度k_(xx)随着d的增大先增大后减小,在d为0.5 mm时达到最大值,k_(yy)随着d增大而减小,但在d为0.5 mm之后的减小趋势放缓;随着A的增加,两个方向主刚度k_(xx)、k_(yy)均近似线性增大,k_(xx)在A大于1 000 mm^(2)时达到最大值,交叉刚度k_(xx)随着A增大而递减,但在递减趋势逐渐平缓。

摘要：针对卫星天线展开提出的零重力模拟试验装置需求,基于公理设计方法设计了一套零重力模拟试验装置。根据设计对象的使用背景,将设计需求分解为基本功能需求、可靠性需求和经济性需求三个方面;并根据功能映射得到了设计模型。同时对关键部件进行功能校核及经济性分析。采用公理化的设计方法不仅可以实现模拟装置的设计需求,还可以提高模拟装置的开发效率、减小开发和维护成本,使装置在结构和性能方面上更加合理化。该模拟装置不仅实现了对卫星天线提供重力补偿和展开过程的监测,还可消除模拟装置对卫星天线展开系统的影响,有较好的应用前景。

摘要：针对智能泊车系统对泊车准确度及计费实时性要求,提出一种基于距离和避障信息融合的自动泊车路径规划方法和泊车计费方法,解决当前泊车与计费不能有效融合,不利于进行智能管控的现实问题;系统采用STM32单片机作为系统主控芯片,电机驱动模块RZ7889D驱动直流电机,转向舵机采用MG996,超声波测距传感器HC-SR04用于测量车身与障碍物物理距离并结合LM393实现红外避障,实现智能泊车;系统采用LabVIEW设计智能泊车系统上位机面板,实时显示泊车车位、数量、时长和费用,并具有历史数据查询和车辆数据波形显示功能;经仿真测试和系统微缩物理模型测试,该系统能够实现平行泊车路径规划,可实现平稳、顺滑的良好泊车,平均泊车时长为41 s,能够根据停车时长进行计费,满足简单、可靠且准确的智能泊车计费系统设计要求。

摘要：微型燃机轴系在实际工况下,往往因多种因素影响而受到耦合载荷的作用。膜盘联轴器作为燃气轮机上连接双跨转子的关键柔性零件,其耦合刚度成为影响系统静、动态性能的重要参数。当前,膜盘联轴器单载刚度研究较多,耦合刚度特性不明,不利于其设计技术及轴系稳定性的提升。基于这一问题,通过简化膜盘联轴器求解模型,以仿真分析对该型膜盘联轴器在轴向载荷和扭转载荷共同作用下联轴器整体的扭转刚度特性进行研究,并对比了纯扭转条件下扭转刚度特性,结果表明在轴扭耦合作用下,膜盘联轴器扭转刚度整体表现出非线性特性;在扭转载荷与轴向载荷之比小于0.25时,轴扭耦合效应明显,膜盘联轴器扭转刚度下降;在扭转载荷与轴向载荷之比大于等于0.25时,耦合效应可忽略不计,可视作纯扭转状态。这一特性为进一步深入研究膜盘联轴器对轴系动态性能的影响关系及其优化设计奠定了基础。

摘要：针对传统消防监控系统存在开发成本高、误警率高、实时监控不便的问题,提出一种基于物联网云平台的智慧消防远程监控系统。采用STM32单片机作为中枢控制芯片,经多传感器采集温度、湿度、烟雾、火焰等环境数据,通过窄带物联网(NB-IoT,Narrow Band Internet of Things)上传至OneNET云平台。经数据分析后以可视化方式呈现,对异常数据触发报警实时响应。通过手机APP实现数据实时监测及一键处置。经测试,监控系统报警准确率高于97.2%,数据延迟低于50 ms,表明该系统能够实现消防火警的无线远程监控,并做出快速反应,满足中小微企业和普通家庭用户的消防监控需要。

摘要：针对磨削精度的提升问题,对精密磨床电主轴静压支撑轴承进行设计和优化。设计的静压轴承为四油腔结构,节流方式为小孔节流,主要的设计参数包括节流比、半径间隙、回油槽宽度和封油面宽度等。建立了小孔节流静压滑动轴承的刚度计算模型,分析了节流比、半径间隙、回油槽宽度和封油面宽度对静压轴承支撑刚度的影响。采用正交实验的方法对轴承的节流比、半径间隙、回油槽宽度和封油面宽度进行优化设计,并通过极差分析获得以上四项参数对轴承刚度影响的主次顺序,从而获得最优的参数组合。研究结果表明:为半径间隙0.04mm,小孔节流比为1.8,回油槽宽度为12mm,封油面宽度为20mm,此时轴承的油膜刚度为最大值。文章的研究成果可为提升高精密加工机床的精度提供参考。