针对汽车后桥在生产培训和研发阶段拆卸繁琐、成本高的问题,以Microsoft Visual Studio和Unity3D为开发平台,结合HoloLens的人机交互和空间映射技术,建立了增强现实环境下的汽车后桥虚拟拆卸系统。该系统包括后桥零部件展示、后桥的自动拆卸和手动拆卸模块。系统测试表明该系统可以实现后桥虚拟模型在真实台架上的显示,能够通过自动和手动的方式快速实现汽车后桥的虚拟拆卸,系统具有良好的沉浸性和交互性,可以为设计、生产培训人员和工程应用提供有用的帮助。

以正常人和具有腰背活动功能障碍的人群提供活动助力为设计目标,对可穿戴助力产品进行结构设计,以实现穿戴感小、操作简单、功能稳定、人机协调性好等目标。基于人机工程学和人体步态运动规律提出一种由仿生脊柱引导的穿戴助力产品的结构设计方法和设计依据,依此对可穿戴助力产品进行详细研究和设计,并使用JACK软件对产品进行模拟仿真。设计依据符合实际,可穿戴助力产品实现了腰背活动助力的目的,在这个概念设计的探索中预估可为脊柱的屈曲到伸展活动节省约占三分之一的力,模拟仿真的数据可作为穿戴者调整助力产品尺寸的基础依据。Y型的仿生脊柱模块组合对脊柱的运动具有可靠的控制作用,动力转换符合设计要求,为可穿戴助力产品的进一步设计提供参考。

为实现最直观的人机交互方式,与仿人机器人的动作模仿,建立了仿人机器人系统。利用Kinect体感摄像机的骨骼追踪技术,采集示教者的重要关节骨骼点三维空间坐标,对采集到的数据进行霍尔特指数平滑滤波处理。基于骨骼数据建立机器人手臂重要关节的数学模型,将骨骼数据转换成相应伺服电机控制信息。并发送到仿人机器人主控制器驱动各关节伺服电机转动,实现动作模仿。实验结果表明,所述建模方法适用于仿人机器人手臂动作模仿系统,能够实现实时动作模仿,且运动平滑无抖动,动作模仿效果较好。

构建了基于机器学习算法的人机交互辅助值班系统。通过布设于不同电网机房区域的数据采集器采集数据,经NB-IoT模块和数据服务器处理后传输至用户端,采用组合机器学习算法实现系统信息检测。设计了人机交互界面,为系统管理人员提供直观的信息。系统性能验证结果表明,该系统具有较高的电力调度报警信息检测准确率,误报率低,系统管理人员可利用系统人机交互界面有效地实现监控区域电力调度信息的管理。

为了改善机器人在人机交互过程中力矩柔顺性问题,对机器人关节中的串联弹性驱动器(Series Elastic Actuator,SEA)进行了改进,从而提高了SEA驱动器中弹性体受力与变形的线性特性。在力矩控制器的设计中,采用了基于数据驱动控制的无模型自适应控制算法(MFAC),并利用BP神经网络算法实现控制器参数的在线自整定。该数据驱动控制算法在不需要建立受控系统精确数学模型的情况下,即可实现串联弹性驱动器(SEA)的力矩控制。既简化了控制器设计的难度,避免了机器人关节建模的复杂性和未建模的动态误差,又提高了控制系统对负载扰动的鲁棒性。为了验证控制方法的有效性,对SEA驱动器进行仿真分析。仿真结果验证了所设计的控制方法对SEA力控具有良好的跟随性,能够实现机器人与人、环境之间的安全物理交互。

静气动弹性问题是航空飞行器结构设计必须考虑的力学问题。SABRE软件系统求解功能覆盖静、动、热和气弹分析等。介绍了SABRE软件静气弹分析的基本理论方法,然后结合工程分析流程、基于Qt和C++开发框架、采用人机交互模式设计实现了一种高效的可支持静气弹分析的三维图形用户界面和方法,包含静气弹几何参数、气动分区自动生成、求解响应和二维曲线后处理模板等。本软件可方便快速地完成机翼结构静气弹分析模型的构建和分析评估。经过工程实例测试验证,该软件固化了静气弹分析流程,提高了分析效率且性能可靠。

炼钢连铸生产计划调度系统是钢铁企业制造执行系统的重要组成部分,在企业的生产管理中起着承上启下的作用.本文提出了一种图形化动态调整炼钢连铸计划的人机交互方法,可以极大地提高计划编制的效率,并保证计划的规范性.

针对人机交互仿生机械手模仿人类行为的识别误差和能量消耗等问题,提出一种基于种群随机化的多目标遗传优化算法。该算法同时考虑人机交互机械手姿态识别优化中的终端误差、轨迹误差和能耗的影响,采用基于并行选择的种群随机化方法,将每一代中自适应性最优的个体遗传给下一代种群,实现自适应性和定位功能。为验证所提算法的有效性,通过六自由度机械手进行交互实验。结果表明:所提出的方法不仅可以降低能耗,而且在保证追踪机械手臂跟踪效

针对传统电动机选型方法的低效、繁琐、不准确等问题,设计出基于互联网＋的电动机型号智能选择的方法。根据电动机详细参数建立了各类电动机型号的数据库,根据选型推导公式编写了智能选型的程序,根据智能选型所需参数设计了合理的选型人机交互界面。通过云计算,以互联网的形式优化选配方案,使得电动机选型更加简单、准确、高效。

多路阀试验台用于测试多路阀的各项性能及指标,其可靠性和稳定性对测试结果的准确性至关重要.针对现有多路阀试验台可靠性差、测试效率和测试精度低等问题,以多路阀相关标准为依据,设计出了液压多路阀试验台,可以完成比例多路换向阀的出厂试验和型式试验.该试验台由液压系统、数据采集系统、PLC控制系统和可视化人机交互系统等组成,运用计算机辅助测试技术,即CAT技术,能增强试验台的可靠性,同时还能效提高试验效率和测试精度.