运动分析

摘要： 背景:对膝关节各组织的运动过程、运动数据、运动机制的研究,有助于根据其运动特性及生物力学特征,设计、改进膝关节假体,改善膝关节运动功能,以及避免运动损伤、提高运动成绩和延长运动寿命.膝关节的运动数据是研究其力学特性的基础.目的:根据膝关节的三维几何模型,求解膝关节在不同屈曲角度时胫股关节、髌股关节的运动数据,为机器人等空间复杂机构的运动分析、人工假体的力学分析及其设计提供新的研究途径和参考方法.方法:首先,采用CT数据得到人体静态下屈曲0-120°范围膝关节典型相位的三维点云;其次,提出将三维图像配准和坐标变换相结合的方法以精确分析膝关节的相对运动.将不同屈曲位的膝关节各部分如股骨、胫骨、髌骨三维图像及其坐标放在同一坐标系下,分别建立膝关节各骨组织的正交坐标系,通过绕运动坐标系的Z-Y-X欧拉角方法进行坐标变换来研究膝关节的运动.结果 与结论:①分别得到了膝关节屈曲0-120°范围内的胫股关节、髌股关节在5个自由度下的运动数据,为膝关节的力学特性及假体设计的研究提供支撑,适用于机构学中复杂运动形态运动副的运动分析;②该研究所提出的方法基于多静态离散医学影像进行人体运动的测量和分析,既能够利用既有的CT扫描设备和现有软件,设备成本低、方法简单易学;同时获得较高的测量精度,其精度误差小于1 mm.

摘要： 以某汽油机连杆为研究对象,利用三维建模软件完成连杆数模搭建,通过Hyper Mesh完成有限元前处理,基于曲柄连杆机构运动及动力学对连杆在装配、最大燃气爆发压力和最大惯性力等工况下进行有限元分析。结果表明强度满足使用要求,其变形在轴瓦容差范围内,为后续连杆的设计及优化提供参考。

摘要： 针对当前非圆齿轮设计和建模过程繁琐,齿廓特征点提取过程复杂,非圆齿轮设计完成后验证不严谨,以非圆齿轮为研究对象,依据齿轮啮合原理,提出一种简单的非圆齿轮设计方法,并以一个数值算例对该方法进行了验证。此外对非圆齿轮节曲线根切、封闭性和凹凸性进行判断,对弧长进行计算,对非圆齿轮的焦点进行精确的求解。最后,以Pro/E为建模平台,生成非圆齿轮的三维模型,并对装配后的非圆齿轮进行了运动学分析和理论分析。研究结果表明,运动过程中齿轮齿形啮合良好,从动轮的传动比曲线满足理论传动比要求。证明提出方法的正确性,为非圆齿轮的设计提供了一个简单有效的设计方法,提高了非圆齿轮设计和建模的效率。

摘要： 设计了一种新型螺母旋转型滚珠丝杠副结构,主要由滚珠丝杠副、滚动轴承副、预紧调节(锁紧)装置、防尘装置、润滑油路等部分组成,可实现将丝杠固定—螺母旋转运动转变为直线运动,从而有效替代常规的丝杠旋转带动螺母直线运动的进给方式。运动分析和载荷校核证明,该结构具有载荷高、刚度强等特点。这种新型螺母旋转型滚珠丝杠副在机械、船舶等行业有着广泛的应用前景,目前已在大型龙门加工中心上使用。

摘要： 运用解析法对平面六杆机构进行运动规律分析,通过数学模型建立六杆机构的运动方程,进行位移、速度和加速度的分析。利用MATLAB建立运动分析程序并绘制出运动曲线图。利用ADAMS建立六杆机构虚拟样机进行运动仿真并获得运动参数曲线图,通过分析两者输出的运动参数图像,发现两者的仿真结果具有一致性。并且,使用ADAMS仿真对机构进行运动分析可以提高分析的效率,能精确实现对平面六杆机构的运动学精确分析,这对机械系统的运动方案设计结构的优化具有重要的意义。

摘要： 本文基于偏置式空间RSSR四杆机构,设计了一种具有急回特性的扑翼机构,通过运动分析建立了空间RSSR四杆机构的运动学模型。以关节轴承处构件运动角和机构的压力角作为优化模型的非线性约束条件,摇杆摆角和行程比系数为目标函数建立了扑翼机构的优化设计模型。利用遗传算法对机构进行了优化计算,得到了利与飞行的相对杆长参数。基于优化得到的相对杆长参数以及鸟类飞行参数,选取曲柄长度为10 mm设计了一款仿生扑翼机构。结果表明:所设计的扑翼机构最小传动角y_(min)=40.01°,节轴承处构件运动角最大为60°,扑动上极限夹角ψ_(max)=21.92°,下极限夹角ψ_(min)=-18.11°,行程速比系数K=1.5与选取仿生鸟类飞行运动参数一致。

摘要： 安全压杆是安全座椅上的重要组成部分,用于保护乘客人身安全。在设计的过程中,往往缺乏极限状态的计算,且没有考虑乘客身高这一因素,容易导致乘客头部磕碰等安全隐患的发生,为此文章提出了一种基于有限元和运动分析的结构优化方法。方法:首先采用有限元方法分析了主要零部件的极限强度;然后,对压杆的运动过程进行仿真分析,获得了限制压杆抬升的主要影响因素;最后,对安全压杆从结构和机构两方面进行了优化设计。该优化方法对安全压杆的设计具有一定的指导意义。

摘要： 针对玉米秸秆种植密度不同的现状[1],设计了一款可自动调节玉米秸秆喂入量的喂入箱,介绍了喂入箱的结构和工作原理,通过公式计算确定了传动比和喂入辊直径等参数,并通过CATIA三维建模设计各喂入辊之间的位置排布形式和结构[2]。在试验田进行实地收割测试其性能和最大喂入量,并通过试验调节喂入定辊和喂入动辊之间的距离以达到最佳的喂入效果[3]。结果表明:在幅宽为2200mm时,长齿喂入辊线速度为2.59m/s,立式光棍线速度为1.66m/s,浮动压草辊线速度为2.12m/s,最佳作业速度为2~5km/h,喂入箱达到了4QZ-2200A型青贮机的收获要求。

摘要： 本文以某工程实例为基础,对浮式风机的海上运输方式进行了介绍,并着重针对浮式风机的干拖运输方式进行了运输船的稳性校核与运动数值分析,通过稳性校核分析,验证了运输船具有足够的稳性运输浮式风机。通过对不同海况的运动响应分析,可以为浮式风机与运输船之间的绑扎固定设计提供有效依据。

摘要： 针对川芎挖掘收获时川芎-土壤混合物易堵塞、碎土分离困难等问题,设计了双摇杆抛摔碎土振动机构,并进行了机构运动学特性研究。通过解析法对振动碎土机构进行运动学分析和建模,获得了碎土振动机构的运动特性,利用Adams进行碎土机构运动学仿真,得到了机构质心位移、速度、加速度,验证了振动碎土机构的运动规律和碎土能力。结果表明,双摇杆抛摔碎土机构的曲柄在转角为22.4°时,混合物被向后抛离且水平运动67.1 mm,大于收获机前进距离39.7 mm,实现向后输送混合物并碎土分离,避免了壅土现象发生。该研究为川芎收获机振动碎土机构设计提供了理论支持。

摘要： 本文介绍了纵置板簧式悬架结构及其简化运动模型,使用CATIA软件的DMU模块进行模拟运动分析,通过校核此悬架运动部件与周边零部件的间隙是否满足要求,为整车悬架匹配布置,轮胎选型等提供设计参考.基于纵置板簧式悬架的简化模型，分为两部分进行校核：a悬架平行跳动运动校核；b悬架反向跳动运动校核。悬架平行跳动运动校核输入条件为：主要分析悬架在上跳极限、下跳极限两个极限状态下车轮及后轴等各运动件与周边件的间隙情况。悬架反向跳动运动校核输入条件为：主要分析悬架在上跳极限、下跳极限两个极限状态下车轮及后轴等各运动件与周边件的间隙情况。应用CATIA软件中的DMU模块建立运动机构。将车身等非运动件固定，然后用旋转副分别约束悬架平行、反向跳动旋转轴线，制作车轴、车轮等运动件的运动仿真。最后生成运动包络，用于间隙校核。经过与实车测量对比，校核结果与实车扫描测量结果基本一致，说明悬架的简化跳动模型能够较准确的模拟该型悬架实际跳动状态。

摘要： 针对真实场景图像中背景干扰、光照变化及遮挡造成的误跟、漏跟问题,提出了一种基于运动分析与头肩检测的行人跟踪方法.首先对序列图像进行运动分析,采用混合高斯模型提取前景,建立目标可能存在区域的运动掩模图像,以减少背景干扰.其次,针对运动掩模图像,进行滑窗式头肩检测,同时采用方向梯度积分直方图描述目标,以保证快速计算.最后,结合头肩检测与运动预测,通过梯度模板匹配实现头肩跟踪.对真实场景图像进行跟踪实验,结果表明运动分析与目标检测相结合可以有效保证跟踪的稳定性.

摘要： 整车开发中常需构建悬架DMU对其进行运动分析,本文运用CATIA自带自由度分析功能,探索一种新的创建DMU的思路.

摘要： 使用动作捕捉系统进行运动分析时,误差主要来自皮肤软组织相对于骨骼的移动.Leardini等系统总结了2005年以前有关皮肤软组织移动的研究.本文意在回顾2005后有关下肢皮肤软组织移动的运动规律及对下肢关节运动学参数影响的研究.

摘要： 手部运动信息分析的应用在医疗康复、工程控制、日常互动、手语交流等方面十分广泛,其中在手语交流方面的应用具有深远的意义.项目能够在手部运动过程中提供实时、稳定、准确的手部特征数据,为基于手部运动信息的科研开发,如手语识别、手势识别、高层次运动特征构造等,提供了有效的数据来源;此外,对于基于手部运动信息的应用开发,如机械控制、远程操控、虚拟交互等,提供了可靠的操控数据.从深度图像中进行手部运动分析不仅具有研究意义，更重要的是手部运动分析具有广阔的应用前景与商用价值，基于手部运动实时追踪获取的特征信息的应用有但不局限于以下典型应用领域。

摘要： 本文设计了一种电推杆驱动的腰部锻炼椅,并对其驱动机构进行了动力学分析.该机构主要通过电推杆与椅座组成曲柄滑块机构,使得椅座能够在电推杆的带动下左右转动,从而带动使用者的腰部运动,达到缓解久坐疲劳的效果.同时,本文对该驱动机构进行了动力学分析,选取合适的设计参数,验证了该方案的可行性.总体上,基于电推杆驱动的腰部锻炼椅设计较为合理,为改善久坐人群的腰部健康状况提供了一种方法.

摘要： 利用几何的方法建立了基于曲柄滑块构型的模式选择阀门可调机构的滑块位移输入与阀门角度输出的关系,并对其进行了运动分析及精度分析.应用多体动力学仿真软件ADAMS建立了模式选择阀门可调机构的仿真模型,对其进行了刚体仿真,仿真结果与理论分析结果几乎一致,互相验证了数学模型与仿真模型的正确性.另外,当联动环为柔性时对其可调机构进行了柔性体仿真,分析了联动环在不同刚性下对各阀门输出同步性的影响,仿真结果表明提高联动环的刚性能够提高各阀门输出的同步性.

摘要： 以给定非圆齿轮传动比函数和中心距为基础,研究非圆齿轮数学建模的方法,基于Solidworks和Maple提出非圆齿轮三维实体建模的一种新方法.根据建立的数学模型,利用Maple得到非圆齿轮齿廓的数据文件,导入到Solidworks中实现非圆齿轮三维实体建模,并将两个非圆齿轮进行装配.最后,利用Solidworks 中的Motion插件进行非圆齿轮运动仿真,生成相应的从动齿轮的角速度、角加速度曲线,进而判断非圆齿轮齿廓啮合性能的优劣以及验证非圆齿轮设计理论的正确性.

摘要： 为了提高运动技术摄像分析数据的精度和准确性,对原始数据进行平滑处理是必要的过程,采用低通数字滤波手段对数据进行平滑处理时,截断频率是一个很重要的参数,截断频率选择过高达不到平滑处理的效果,过低则可能把真实信息掩盖,都打不到数据处理的目的,而影响截断频率的选择因素又很多,有必要进行充分的探讨和研究.

摘要： 为了提高运动技术摄像分析数据的精度和准确性,对原始数据进行平滑处理是必要的过程,采用低通数字滤波手段对数据进行平滑处理时,截断频率是一个很重要的参数,截断频率选择过高达不到平滑处理的效果,过低则可能把真实信息掩盖,都打不到数据处理的目的,而影响截断频率的选择因素又很多,有必要进行充分的探讨和研究.

摘要： 本发明的课题在于，提供一种简单地以高精度确定挥杆的动作范围的运动分析装置、运动分析方法以及记录介质。运动分析装置(2)具备传感器信息获取部(51)和挥杆确定处理部(52)。传感器信息获取部(51)从佩戴于对象者且感测该对象者的动作的传感器单元(1)获取作为运动信息的传感器信息。挥杆确定处理部(52)在由传感器信息获取部(51)获取的作为运动信息的传感器信息的给定的每个定时，以给定的阈值为基准来确定动作的开始时间点以及结束时间点。此外，挥杆确定处理部(52)基于所确定的动作的开始时间点以及结束时间点，确定该动作的范围内的动作。由此，在运动分析装置(2)中，能够简单地以高精度确定挥杆的动作范围。

摘要： 本发明适用于失重生理效应防护技术领域，提供了一种太空体感识别运动分析系统及运动分析方法，传感器，用于通过无标记点式光学动作捕捉方式，获取跑台上锻炼者的骨骼数据，利用骨骼数据以及预建的三维坐标系，确定所述锻炼者的人体关节点的三维坐标；所述分析人体动作数据模块，用于根据所述锻炼者的人体关节点的三维坐标的变化，生成所述锻炼者的下肢运动参数；所述显示分析结果模块，用于显示所述锻炼者的下肢运动参数，以直观展示所述锻炼者的运动姿势和状态。本发明在锻炼者跑步时，将计算分析的运动结果同步地显示在锻炼者面前，能帮助锻炼者直观掌握自己的运动姿势和状态。

摘要： 本发明提供一种运动分析方法以及运动分析装置。运动分析装置具备：运算单元(52)，所述运算单元(52)使用惯性传感器(12)的输出，来确定第一假想平面、即杆身平面，所述第一假想平面由表示静止姿态下的运动器具的杆身部延伸的方向的第一线段、和表示击球方向的第二线段构成。

摘要： 本发明提供运动分析装置、运动分析系统、运动分析方法、运动分析信息的显示方法及程序，其能够形成运动分析的结果和击球方向的关联。运动分析装置(20)包括：动作检测部(202)，其使用被安装在高尔夫球杆(3)及被测者(2)中的至少一方上的传感器单元(10)所测量出的测量数据，而对被测者(2)在击球之后以与击球方向相对应的方式实施的第一动作进行检测；击球信息生成部(204)，其根据第一动作来特定击球方向，并生成包括所述击球方向的击球信息；运动分析部(203)，其对被测者(2)击球的运动进行分析，并生成运动分析信息；存储处理部(205)，其将运动分析信息和所述击球信息以相对应设置的方式存储。

摘要： 本发明提供能够运动分析装置、运动分析方法、程序、记录介质、以及运动分析系统。使用者无法掌握击球从设定于运动器具的击球面上的基准位置起偏移了多少。传感器信息取得部(210)从传感器单元(10)中取得运动器具的围绕杆身部的轴的角速度。运动分析部(211)对运动器具的击打的时间点进行检测。计算部(212)根据击打时的角速度，而对从设定于运动器具的击球面上的基准位置至击球位置的距离进行计算。

摘要： 本发明提供一种能够减少实施所拍摄到的图像的编辑作业时的时间和精力的运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序。运动分析方法包括：使用传感器单元(10)的输出信号而对用户(2)的运动中的动作进行检测的动作检测工序(S100)、取得拍摄装置(30)所拍摄到的用户(2)的运动的图像数据的图像数据取得工序(S110)、以及将所取得的图像数据与所检测出的动作进行对应的分析信息生成工序(S120)。

摘要： 本发明提供为了使被测者改善挥击而能够提示有益的信息的运动分析方法、运动分析装置、运动分析系统以及程序。本发明的运动分析方法包括：第一姿态信息生成工序，其使用惯性传感器的输出来生成与被测者的瞄球时的运动器具的姿态相关的第一姿态信息；第二姿态信息生成工序，其使用惯性传感器的输出来生成与被测者的击球时的运动器具的姿态相关的第二姿态信息；姿态差别信息生成工序，其使用第一姿态信息和第二姿态信息来生成与被测者的瞄球时的运动器具的姿态和被测者的击球时的运动器具的姿态之间的姿态差别相关的姿态差别信息。

摘要： 本发明提供一种运动分析方法、运动分析显示方法、运动分析装置。所述运动分析装置具有使用被安装于被测者以及被测者所操作的器具中的至少一方上的惯性传感器的输出，来对挥击时的被测者的惯用手进行判断的判断部。判断部能够根据来自惯性传感器的角速度或加速度的符号来判断惯用手。来自判断部的惯用手信息能够通过使用惯性传感器的输出而对挥杆时的运动分析信息进行计算的计算部，而被附加于运动分析信息上。运动分析装置能够包括：判断为第一被测者与第二被测者的惯用手不同的一致判断部和在不一致的情况下使第一运动分析信息进行反转的反转图像生成部。

摘要： 本发明的课题在于，提供一种简单地以高精度确定挥杆的动作范围的运动分析装置、运动分析方法以及记录介质。运动分析装置(2)具备传感器信息获取部(51)和挥杆确定处理部(52)。传感器信息获取部(51)从佩戴于对象者且感测该对象者的动作的传感器单元(1)获取作为运动信息的传感器信息。挥杆确定处理部(52)在由传感器信息获取部(51)获取的作为运动信息的传感器信息的给定的每个定时，以给定的阈值为基准来确定动作的开始时间点以及结束时间点。此外，挥杆确定处理部(52)基于所确定的动作的开始时间点以及结束时间点，确定该动作的范围内的动作。由此，在运动分析装置(2)中，能够简单地以高精度确定挥杆的动作范围。

摘要： 本发明适用于失重生理效应防护技术领域，提供了一种太空体感识别运动分析系统及运动分析方法，传感器，用于通过无标记点式光学动作捕捉方式，获取跑台上锻炼者的骨骼数据，利用骨骼数据以及预建的三维坐标系，确定所述锻炼者的人体关节点的三维坐标；所述分析人体动作数据模块，用于根据所述锻炼者的人体关节点的三维坐标的变化，生成所述锻炼者的下肢运动参数；所述显示分析结果模块，用于显示所述锻炼者的下肢运动参数，以直观展示所述锻炼者的运动姿势和状态。本发明在锻炼者跑步时，将计算分析的运动结果同步地显示在锻炼者面前，能帮助锻炼者直观掌握自己的运动姿势和状态。