舱外航天服上肢主动助力外骨骼建模与仿真

目的为消除舱外航天服关节阻尼力矩对航天员舱外作业的影响,设计一种舱外航天服主动助力上肢外骨骼方案。方法上肢外骨骼关节采用串联弹性体(rotary series elastic actuator,RSEA);分别建立人体和航天服间接触力、舱外航天服关节阻尼、上肢外骨骼动力学模型;按照人在回路控制系统原理,提出关节力控制策略和外骨骼力控方法,并进行仿真实验。结果仿真表明:助力外骨骼可将航天服肩关节阻尼力矩从39.5Nm减小到0.45Nm,可将肘关节阻尼力矩从9.8Nm减小到0.1Nm。结论该舱外航天服上肢主动助力外骨骼能够显著减少人体受到的阻尼力矩,有利于降低航天员体力消耗,延长舱外作业时间。     

舱外航天服关节阻力矩测量与建模方法研究

目的探索更为精准的舱外航天服关节阻力矩测量和建模方法,为人-服交互运动生物力学仿真建立舱外航天服力学约束。方法分析国内外现有的关节阻力矩测量技术利弊,提出了自驱动式等速测量舱外航天服关节阻力矩的方法,并应用于服装内部有人和无人工况;采用NNOPM(RBF神经网络优化的Preisach迟滞模型)预测阻力矩随运动轨迹的变化,并与测量结果对比验证。结果内部无人和有人工况下的舱外航天服肘关节的阻力矩差异较大,肩关节的阻力矩差异较小。模型预测结果与实验测量结果一致。结论自驱动式等速测量方法和NNOPM能有效用于舱外航天服关节阻力矩的测量和建模。     

航天服典型关节人服匹配试验研究

目的研究人服匹配因素(包括肘关节旋转中心位置、人服几何匹配度)对人服典型关节耦合运动的影响,了解人服耦合力学特性。方法采用内置式测量方法进行试验,受试者穿戴航天服上肢组件在负压舱内指定位置完成肘关节屈曲运动,使用惯性运动捕捉系统与压力测量系统,分别采集人体运动数据与人服接触力的数据,并对测量结果进行分析。结果人服耦合运动受到人服匹配因素的影响,受试者在4个位置肘关节屈曲40°时的平均力矩分别为3.7565N·m、2.8561N·m、2.9113N·m和4.0129N·m,屈曲过程消耗的能量平均为1.769J、1.565J、1.176J和1.982J。航天服关节阻尼力矩与围度比线性相关,相关系数r=0.7315。结论航天服关节中间位置与人体肘关节旋转中心匹配时活动性能较好,较小的前臂围着服工况运动时受到的关节阻尼力矩较小,人服耦合力学特性与人服匹配因素密切相关。     

不同视觉方式引导下的运动想象脑电信号特征对比分析研究

目的 研究人服匹配因素（包括肘关节旋转中心位置、人服几何匹配度）对人服典型关节耦合运动的影响,了解人服耦合力学特性。方法 采用内置式测量方法进行试验,受试者穿戴航天服上肢组件在负压舱内指定位置完成肘关节屈曲运动,使用惯性运动捕捉系统与压力测量系统,分别采集人体运动数据与人服接触力的数据,并对测量结果进行分析。结果 人服耦合运动受到人服匹配因素的影响,受试者在4个位置肘关节屈曲40°时的平均力矩分别为3.7565Nm、2.8561Nm、2.9113Nm和4.0129Nm,屈曲过程消耗的能量平均为1.769J、1.565J、1.176J和1.982J;航天服关节阻尼力矩与围度比线性相关,相关系数r=0.7315。结论 航天服关节中间位置与人体肘关节旋转中心匹配时活动性能较好,较小的前臂围着服工况运动时受到的关节阻尼力矩较小,人服耦合力学特性与人服匹配因素密切相关。     

人体上肢在限臂板约束下对模拟气动载荷耐受限度的研究

为探讨在弹射座奇上装有限臂板时人体上肢对气流吹流耐受限度，使用弹簧驱动的撞击试验机，对１３具人尸体上肢和７人活猴的上肢进行冲击试验。获得了在限臂板约束下，冲击力１、肘关节力矩与上肢损伤的关系；获得了关节生物力学特性曲线与临床损伤的分级关系，探讨了从人尸体、猴的实验结果换到活人的可行性。结果表明，在限臂防护下，上臂的耐限比前臂的高；人体前臂冲击力安全限为１．２６ｋＮ，肘关节力矩为１７９．５Ｎｍ。     

舱外航天服视野设计中的虚拟视域仿真建模

目的探讨一种用于舱外航天服视野设计和分析的虚拟视域仿真建模方法。方法利用Solidworks软件建立三维人体模型,在对软件进行二次开发的基础上,充分利用软件提供的聚光源特性,建立了模拟人眼视锥及人眼运动的仿真算法,从而在Solidworks软件中实现人穿着舱外服后的虚拟视域仿真分析。结果将所建立的模型用于舱外服视野分析,其结果与人-服试验过程视野工效测试结果相一致。结论该模型可应用于舱外航天服设计过程中,对于其它具有工效要求的产品设计具有参考意义。     

基于暖体假人代谢模拟的"飞天"舱外服热防护特性试验研究

目的 确定在轨空间环境下的舱外服整体系统的极限隔热能力(漏热率),验证系统被动热防护结构设计的正确性、合理性及特定防护结构的性能.方法 通过空间外热流仿真计算确定轨道出舱活动可能经历的极限热工况和极限外热流,采用红外笼和液氮模拟舱外服的空间热流和热沉:用暖体假人模拟舱外服内人体代谢和温度控制.结果 采用上述方法构建了人-舱外服-外热真空环境试验系统;通过对真空无热沉、冷黑背景和不同外热流施加的热状态比较、外部散热控制法和暖体假人热补偿法的比较,形成了验证和评估系统热防护性能的综合技术方法.对飞天舱外航天服在模拟内外部热环境下进行了极限热防护性能测试和评估.结论 对试验精度进行的分析表明试验结果具有很好的测试精度,能够对舱外服热防护性能进行验证和评估.     

我国优秀女子铅球运动员投掷臂三关节等速肌力特征

目的:通过对我国优秀女子铅球运动员投掷臂关节等速肌力参数进行运动生物力学测试和分析,揭示不同训练水平女子铅球运动员的上肢力量特征,通过统计对比发现其力量素质中的差距和不足,为今后女子铅球项目的专项力量训练和同类研究提供理论参考。方法:采用ISO-MED2000等速测试系统测试获取4名我国最高水平女子铅球运动员投掷臂三关节60°/s和240°/s时向心等速运动屈、伸肌群峰力矩、相对峰力矩、屈伸肌峰力矩比、平均功率等参数,结合专项技术进行分析。结果:(1)国际健将组肩关节屈肌群峰力矩、相对峰力矩在240°/s时显著大于健将组(P<0.05),屈伸肌峰力矩比健将组由60°/s时1.02降至240°/s时0.44,下降显著(P<0.01),快速屈曲能力不足;(2)国际健将组肘关节伸肌不同速度下适应性和做功效率较健将组强,屈伸肌峰力矩比由60°/s时的1.50降至240°/s时的0.74;(3)国际健将组腕关节屈肌群峰力矩、相对峰力矩随速度的加快下降显著(P<0.05),屈伸肌峰力矩比两组在60°/s时分别为1.90和1.78并降至240°/s的1.09和0.53,健将组下降显著(P<0.05)。结论:在投掷臂三关节肌肉力量特征上,女子铅球项目国际健将在肩、肘、腕三关节屈伸力矩和功率综合分析均优于健将运动员,证明了强大的投掷臂三关节肌力是女子铅球项目取得优异成绩的根本保证。     

基于JACK的驾驶姿势的下肢关节受力及舒适度分析

目的 研究驾驶姿势下外力施加给人体下肢时,关节角度及外力大小对关节力矩大小的影响特征;根据力矩计算单关节舒适度并验证。方法 采集人体测量参数,在Jack中建立了10名志愿者对应的个性化数字人模型。模拟人的驾驶姿势,计算下肢各关节处的力矩大小。结果 Jack计算出关节力矩与角度和外力的相关性明显,变化趋势与实测结果一致。舒适度评价方法反映出真实关节感受。结论 各关节力矩与踝关节角度呈负相关,与外力呈正相关;驾驶员的膝关节角度取108°到113°度为宜;对于髋关节和踝关节力矩,外力的影响最大;对于膝关节力矩,膝关节角度的影响最大;关节力矩受踝关节角度的影响最小,与之负相关;基于力矩的舒适度概念定量地反映出关节舒适感,可以为驾驶环境设计提供参考。     

腰伸肌群疲劳对上肢鞭打动作生物力学特征的影响及生理原因探析

目的:探究腰伸肌群疲劳状态下,上肢鞭打动作生物力学特征的变化。方法:利用生物力学信息采集及分析手段,对16名羽毛球运动员进行腰伸肌群疲劳前、后,原地杀球动作的生物力学信息采集,并比较疲劳前、后受试者完成原地杀球动作时,运动学指标及肌电指标的变化。结果:挥拍击球阶段腰伸肌群疲劳后,鞭打侧手部峰值线速度(P<0.05)及髋、肩、肘三关节峰值角速度(P<0.05)下降;肩、髋相对角度差减小(P<0.05);左、右腹直肌(P<0.05),左、右腹内斜肌(P<0.01),左侧腹外斜肌(P<0.05),左侧背阔肌(P<0.05)的肌电RMS均值较疲劳前减小;左侧腹直肌(P<0.01)、左侧腹内斜肌(P<0.01)、左侧腹外斜肌(P<0.05)、左侧背阔肌(P<0.01)的RMS峰值下降;左、右竖脊肌的RMS均值增加(P<0.05),且右侧竖脊肌RMS峰值也增加(P<0.05)。结论:在上肢鞭打运动中,腰伸肌群疲劳会降低人体各环节在挥拍击球时产生动量矩的效率,从而对鞭打效果产生负面影响;局部肌肉疲劳引起人体躯干神经-肌肉协调控制能力改变是导致这一现象发生的根本原因;提高人体神经-肌肉协调控制能力的训练方法是未来值得探究的重要问题。     

基于复杂性的说话人识别技术探讨

目的 用非线性方法中的复杂性特征来分析非平稳的语音信号。方法 采用51位被试者讲同一段话的语音数据，语音样本包括两类：同一被试者在不同时刻讲同一段话及不同被试者讲同一段话，分别从复杂性特征曲线和复杂性特征曲线重构的嵌入空间分析处理。结果 同一被试者不同时刻讲同一段话的复杂性曲线间的差异，明显地低于不同被试者讲同一段话的复杂性曲线间的差异。另外，从复杂性特征曲线重构的嵌入空间可以看出，同一说话人的复杂性曲线离散点相对集中于在此嵌入空间中同一区域，而与其他人的特征离散点存在统计学上的明显差异。结论 复杂性分析方法能够用于语音特征分析．具有很广泛的前景．     

医科大学生考试作弊心理分析

目的分析医科大学生考试作弊的心理。方法问卷调查学生是否有过侥幸作弊行为;如果考试不及格允许重修,是否还会作弊;作弊的原因等。结果9.0%的学生经常设法作弊;如果考试不及格允许重修,80.5%的学生表示不会作弊;作弊的原因主要是担心考试不及格(62.5%)。结论 改革考试制度、严肃考风考纪势在必行。     

Studies on the electrodeposition of uranium on aluminium

The electrodeposition method has been used to prepare thick sources of uranium on aluminium. By applying high current density in the ammonium oxalate solution (0.2 M, pH 9.0), containing ²³³U, strongly adherent layers of uranium (0.8 mg/cm²) are deposited. The electrodeposited species is found to be U(IV)-oxalate complex.     

大鼠脑内3H-MK-801结合位点受体放射自显影

目的研究大鼠脑内(第29层面)N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体的分布特征。方法采用     

医院船手术台合理配置研究

目的预计不同规模医院船手术台昼夜伤员通过量，提高医院船手术能力的组织指挥方法。方法运用随机服务系统理论对医院船手术台利用排队系统进行研究。结果模拟了不同手术台昼夜伤员通过量，提出了不同床位医院船手术台配置理论值，指出了提高医院船手术伤员通过量的措施。结论排队论理论在医院船手术台配置与利用中的运用，创新了手术台昼夜伤员通过量传统理论值，丰富了卫勤组织指挥理论。