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关键词： 混联机器人   动力学建模   性能评价  

摘要： 研究一种新型五自由度混联机器人动力学建模和性能评价方法。该混联机器人的主机构为由一条串接一转动副的1T1R(T:平动,R:转动)平面并联运动链和两条空间无约束主动支链组成的1T2R三自由度并联机构。建立该机器人位置逆解、速度、加速度及其动力学模型,并通过Solidworks motion验证动力学模型的正确性。在此基础上,计及末端转头加减速运动对并联机构驱动关节驱动力的影响,并考虑到此类机构切向和法向运动的差异,基于矩阵奇异值理论分别提出该机器人并联机构切向和法向加减速特性评价指标,揭示关键尺度和结构参数对加减速特性影响规律,为机器人的集成优化设计提供参考依据。最后,通过比对分析验证所提出的新型五自由度混联机器人具有与著名Tricept机器人和Trimule机器人相似的加减速特性。

关键词： 电火花铣削加工   6自由度串联机器人   轨迹规划   伺服控制策略   三维曲面加工  

摘要： 针对传统电火花铣削加工所存在的灵活性不足和被加工工件尺寸受限等问题,提出了基于6自由度串联机器人的电火花铣削加工方法。基于四元数理论建立了工具电极复杂轨迹规划方法,实现了工具电极变姿态铣削加工。为了解决串联机器人无法满足电火花加工对放电间隙实时调整的快速响应要求,提出了工具电极垂直轨迹回退的伺服控制策略,实现了对加工间隙的快速调整。利用机器人的3个自由度和6个自由度分别开展了工具电极定姿态和变姿态下的电火花铣削加工实验,实验结果表明当工具电极变姿态时,加工过程中工具电极端部与工件表面发生放电,铣削加工轨迹的槽宽略大于工具电极直径,因此工具电极变姿态电火花铣削加工曲面工件时精度和效率更高。最后,在半球形工件上实现了电火花铣削加工三种复杂轨迹,验证了基于6自由度串联机器人电火花铣削加工技术的可行性和有效性,具有很大的市场应用潜力。

关键词： 动静脉内瘘   终末期肾脏病   扣眼穿刺法   透析患者   患者数量   德尔菲法   一次性穿刺成功率  

摘要： 动静脉内瘘是血液透析患者最佳的“生命线”[1]。随着终末期肾脏病患者数量逐年递增,以及透析患者生存期不断延长,动静脉内瘘穿刺并发症也日益突出,血管耗竭给透析患者生存带来了极大的威胁[2]。目前公认绳梯穿刺法和扣眼穿刺法为内瘘常用的两种穿刺法[3],但是针对以上两种穿刺法的选择国内外缺乏指导标准,随意选择不但可能降低一次性穿刺成功率,而且极易加重内瘘损伤,不利于内瘘长期使用。

关键词： 血液透析   动静脉内瘘   健康教育   回授法   视频宣教   自我护理能力   并发症  

摘要： 目的 探讨视频宣教联合回授法在血液透析动静脉内瘘患者内瘘维护健康宣教中的应用效果。方法 采用便利抽样法,选取2019年6月-2021年6月收治的80例血液透析动静脉内瘘患者作为研究对象,根据患者入院时间分组,将2019年6月-2020年6月收治的40例患者作为对照组,实施常规健康宣教。将2020年7月-2021年6月收治的40例患者作为观察组,实施视频宣教联合回授法。比较两组患者的自我护理能力、心理弹性水平以及并发症发生率。结果 干预后,观察组患者的健康知识水平、自我概念、自我护理技能、自我责任感评分以及自我护理能力测定量表总分均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者的乐观、自强以及坚韧评分均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者感染、内瘘阻塞、出血/血肿、血栓并发症的发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 相较于常规健康宣教,视频宣教联合回授法可提升血液透析动静脉内瘘患者的自我护理能力以及心理弹性水平,降低并发症的发生率,值得临床重视。

关键词： 抛绳器   稳定状态   受力分析   动静法  

摘要： 玩具抛绳枪通过迫使绳环高速切线运动,创造出柔绳悬浮在空中的错觉.利用动静法进行力学分析,推导了稳态悬浮时绳环的形状方程,给出了抛绳枪能够正常工作的条件.研究表明,发射角度使绳环上下对称时,水平跨度最大;最大跨度与阻力和重力之比正相关.

关键词： 数值模拟   浸没边界方法   大涡模拟   概率密度函数输运方程   湍流燃烧模型   折流燃烧室  

摘要： 航空发动机折流燃烧室几何结构复杂,其高保真数值模拟需要高效的网格与边界条件处理方法。采用曲线坐标系隐式浸没边界方法结合大涡模拟-概率密度函数输运方程湍流燃烧模型开发自研软件,并实现WP11中折流燃烧室的高保真模拟。流动模拟中准确解析了该燃烧室中的三股主要气流,且三股气流分别约占进口流量的75%,12.5%和12.5%。两相燃烧模拟中针对拉格朗日框架下的液滴运动和欧拉框架下的湍流燃烧采用不同网格标记,模拟得到的出口径向温度分布规律与实验一致,平均相对误差为17.95%,表明基于本方法开发的自研软件能准确模拟折流燃烧室中的两相湍流燃烧现象。

关键词： 具身参与   智能叙事   电影体验   虚拟现实   元宇宙电影   六自由度  

摘要： 智能时代不断拓展电影体验的边界。随着虚拟现实空间追踪技术的普及,观众自电影诞生以来被屏幕禁锢的身体开始获得解放。六自由度虚拟现实电影正在成为当前拓展现实媒介中的主要审美对象,也是最接近元宇宙电影的一种可能性形态。本文对六自由度虚拟现实的本体特征进行分析,认为观众身体的参与式交互是元宇宙发展路径下电影审美的重要表征;通过传统与新兴的比较视野,阐述以虚拟现实为技术入口的元宇宙电影的观影方式发生了从“凝视”到“参与”的转向,在电影文本层面则形成由“单机”转向“多人在线”的智能化叙事体验。在其发展的逻辑中寻找对未来有益的启示,继以观照当下。

关键词： 自由度约束   摩擦力补偿   阻抗控制   无力传感器   柔顺装配  

摘要： 为解决遥控器装配等组装场景非规则外形零件装配问题,提出一种基于自由度约束与正弦摩擦补偿的装配策略设计方法。首先,该方法分析待装配体几何特征,利用接触状态的自由度约束方程设计装配动作,通过不同接触状态之间的迁移逐步约束待装配体之间的相对自由度;之后,针对常用摩擦力补偿算法受静摩擦力影响较大问题,提出一种基于正弦摩擦补偿的摩擦模型,用于补偿静摩擦力。同时,基于无力传感器的关节阻抗算法框架设计运动轨迹和外力,并判断装配状态迁移条件,有效提升装配成功率。实验结果表明,静摩擦补偿后的关节阻抗控制算法明显提升了静力感知性能,提出的装配策略在非规则外形零件组装场景成功率达94%,装配过程的机器人末端出力不超过20 N,可保证在装配力较小条件下以较高成功率完成装配。

关键词： 改进梯度投影算法   十自由度移动机械臂   轨迹规划   关节加速度约束   可优化度  

摘要： 以一款十自由度移动机械臂为研究对象,针对其轨迹规划存在的关节加速度超限等问题,提出一种改进的梯度投影算法,通过极值法求比例因子,在传统的梯度投影算法中,引入可优化度和自运动限制因子,并推导和提出了考虑关节加速度约束的新算法。对照逆解算法和改进梯度投影算法的仿真效果,验证了新算法的有效性,最后将该算法应用在十自由度的移动机械臂上进行了实例运动测试,测试结果满足设计要求,该成果将实际应用在工程项目中。

关键词： 虚拟现实   三维交互   六自由度输入   即时定位与地图构建  

摘要： 在虚拟现实(VR)系统中,手控器的三维位姿定位与追踪是至关重要的功能。虽然被动式的六自由度(6DoF)输入方案比较稳定,但是这种系统通常需要额外的硬件,因此比较昂贵,并且其建立和初始化需要额外的空间和时间成本。因此基于视觉惯性即时定位与地图构建(SLAM)的主动式定位,提出一种易于部署且便于携带的六自由度输入系统,作为虚拟现实的手控器。为验证其在三维交互任务中的表现,设计了一组与现有商业手控器的用户对比实验。用户对比实验表明,所提出的主动式六自由度输入系统在虚拟现实交互任务中与现有的商业控制器具有相当的性能。