张铭奎
- 作品数：8 被引量：24H指数：3
- 供职机构：西南交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“春晖计划”四川省应用基础研究计划项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程交通运输工程医药卫生更多>>
- 蹲起时助力外骨骼驱动及人机耦合作用驱动补偿被引量：4
- 2017年
- 针对由于关节驱动特性不明而造成助力外骨骼蹲起不顺畅的问题,为增强人机交互性及助力外骨骼蹲起可靠性,对蹲起时助力外骨骼的关节驱动及人机耦合作用下的关节驱动补偿进行了研究.通过人体数据采集实验及非线性数据拟合,得到各关节运动学方程.建立了蹲起时的人机耦合动力学模型,研究了关节驱动特征,发现膝关节的驱动特征及其波动性远大于踝关节和髋关节;膝关节驱动力矩与角加速度耦合性强;只在蹲起前半段,系统重心迁移对膝关节驱动有较大影响.根据关节驱动特征的研究结果,膝关节采用双作用线性液压缸进行驱动,与此同时人机耦合作用力可以补偿踝关节部分驱动力矩及髋关节全部驱动力矩.
- 张铭奎程文明李怀仙
- 关键词：蹲起
- 外骨骼助力负重中下肢肌肉收缩与协作机制被引量：2
- 2018年
- 为了评估助力外骨骼人机交互性能,探索更优的外骨骼人机结构和人机协调控制策略,通过实验评估了9名健康男性在常规负重和外骨骼助力负重行走中,下肢肌肉平均活动、肌肉成对收缩指标和肌肉整体协调机制的特征与变化.实验结果表明:外骨骼助力增加了肌肉平均活动,尤其是踝关节跖屈肌腓骨长肌,显示了当前外骨骼在踝关节/脚部位的人机界面设计存在缺陷;降低了成对肌肉的平均收缩指标,增大了肌肉收缩范围;肌肉模块化协作复杂度相似,解释方差水平值分别为95%和96%,但常规负重下的模块仅能描述外骨骼助力时83%～91%的肌电变量,这表明人体在外骨骼助力下不会单一地依赖中心控制和模块控制来协调肌肉活动,而是采取灵活且有规律的神经肌肉调节机制;肌间协作权重和肌肉激活尺度系数呈完全不同的形态,采取了与常规步态下完全不同的控制策略;进一步设计踝关节/脚人机交互界面,参考助力下神经肌肉调节机制规律来设计人机交互策略,将提高外骨骼人机可用性和人机交互性能.
- 李怀仙程文明刘放张铭奎杨春梅
- 关键词：外骨骼人机交互表面肌电肌肉收缩
- 助力外骨骼负载特征与驱动特征耦合效应被引量：3
- 2017年
- 针对助力外骨骼在蹲起姿态中由不同负载特征所引起的驱动失效问题,为了研究负载特征对关节驱动的影响,建立考虑负载特征的助力外骨骼蹲起姿态动力学模型,研究负载特征与关节驱动特征的耦合关系.基于Lagrange动力学理论及矩阵理论,推导出多刚体系统动力学建模矩阵法,得到助力外骨骼关节驱动力矩及驱动功率方程.通过人体机器多视觉运动捕捉测量实验及非线性拟合,得到各关节的角位移、角速度及角加速度.研究结果表明:负载质量与踝关节及膝关节驱动特征为线性强耦合,与髋关节驱动特征为分段线性弱耦合;负载位置与髋关节驱动特征为分段线性强耦合,负载姿态与髋关节驱动特征为分段非线性耦合,负载位置及负载姿态与踝关节及膝关节驱动特征无耦合效应.
- 张铭奎程文明刘放
- 基于人机偏差模型的自对齐髋关节外骨骼解耦设计与计算被引量：6
- 2017年
- 针对辅助外骨骼,分析了单自由度人机交互中的人机偏差因素,建立人机偏差变量模型,运用自对齐机构设计理论设计外骨骼机构,以提升人机耦合性能.首先,深入分析了单自由度人体生物关节,建立了人体简化模型+人机偏差变量模型的外骨骼设计模型参考.然后,运用自对齐机构设计理论和多自由度关节解耦方法,提出了自对齐人体运动的外骨骼机构设计思路与方法.最后,以下肢髋关节为对象,将髋关节外骨骼解耦为3个单自由度关节,设计了髋关节助力外骨骼的运动形式,并进行了人机耦合下的外骨骼动态静力驱动计算.结果显示,该运动设计使人机偏差交互力变得可控,从理论上证明了髋关节外骨骼机构能够跟随下肢运动并提供自适应人体的驱动助力.
- 李怀仙程文明张铭奎
- 关键词：人机交互髋关节解耦设计
- 考虑次品存在的供应商管理库存利润分析被引量：1
- 2012年
- 供应商管理库存是一种先进的库存管理策略,吸引了很多学者对其进行研究,而当前对供应商管理库存研究大多不考虑次品存在的情况,因此以包含一个制造商,一个分销商的两级供应链为研究目标,制造商与分销商之间实行供应商管理库存策略,即制造商对分销商库存进行管理,制造商在生产过程存在次品,提出了一个包含次品率的供应商管理库存利润模型,并对模型进行了理论分析以及数据验证。通过整个分析结果展现了次品率对制造商、分销商以及供应链利润变化的影响,为实际决策过程提供理论依据,具有明确的工程应用价值。
- 张磊张仲鹏张宇张铭奎
- 关键词：供应商管理库存利润模型
- 新型门式起重机的设计及优化
- 本文通过对传统门式起重机结构的分析，并参考桥梁中的支撑结构，提出了一种Y型支撑方式的新型门式起重机。在ANSYS有限元软件中，建立了传统结构与新型结构的有限元模型，通过对两种结构进行试算、分析，并将其分析结果与传统型进行...
- 张铭奎
- 关键词：桥梁支撑结构有限元模型目标函数
- 基于改进遗传算法的旅客列车席位分配组合优化被引量：8
- 2016年
- 为了合理分配各车站的车票票额、提高铁路客运收入,根据旅客列车停靠多站的实际情况,建立列车席位与车票关系数学模型;根据数学模型和铁路客流的特点对遗传算法进行改进,定义与席位状态相对应的车票编码方法,通过在车票编码中增加判别符号,以区分乘车区间车票需求的组合情况;由于列车席位分配具有多背包问题的特点,其本质是列车席位组合优化问题,因此,通过定义乘车区间车票需求的组合交叉规则和在优化运算过程中始终保持原始乘车区间车票需求不变的前提下,以车票收入和列车客座利用率最大为优化目标,采用改进的遗传算法选择优秀的子代进行迭代,逆向求解各车站的票额分配数额,并同时完成旅客列车席位的分配与组合优化。通过算例验证了模型和算法的有效性。
- 刘华森程文明张铭奎
- 关键词：铁路客票票额分配席位分配
- 基于Y型刚架的门式起重机结构改进
- 2011年
- 针对某型传统门式起重机引入Y型刚架支腿改进方案,采用大型有限元软件ANSYS进行数值分析,验证该方案达到了"控制自重、增加吊重、提高过腿空间"的目的。Y型刚架支腿方案可为门式起重机金属结构设计提供一种新的思路和手段。
- 张宇张仲鹏张铭奎张磊
- 关键词：门式起重机有限元分析
