MSC 92C10中最近的zbMATH文章 https://zbmath.org/atom/cc/92C10 2024-04-15T15:10:58.286558Z Werkzeug公司 两个高运动副约束的空间冗余驱动并联机构的弹性动力学 https://zbmath.org/1530.70009 2024-04-15T15:10:58.286558Z “程,陈” https://zbmath.org/authors/?q=ai:cheng.chen “廖洪波” https://zbmath.org/authors/?q=ai:廖洪波 摘要:设计了一种空间冗余驱动并联机构(RAPM),该机构由两个点控制高级运动副(HKPs)约束,用于咀嚼过程中的食物质地评估。为此,该机构必须能够以仿生方式再现人类受试者复杂的下颌行为,并具有令人满意的运动精度。本文首先详细描述了该机构,然后基于运动学-弹性动力学(KED)方法研究了该机构的弹性动力学行为,并将其公式化为刚性常微分方程组。由于两个HKP对下颌骨的约束,导出的质量矩阵包含未知的广义坐标。通过文献中的KED方法,该矩阵与并联机构(PM)的矩阵显著不同。第三,在两个案例研究中,即分别在磨牙上没有咬合力和有咬合力的情况下,将五个性能标准下的分布扭矩用作前馈,以研究其弹性动力学性能,因为该机制被指定为跟踪真实的人类下颌运动。还研究了阻尼效应对振动的影响。最后,为了探讨冗余驱动在弹性动力学中的作用,提出了一种非冗余驱动对应项,并在其中实现了上述程序。结果表明,RAPM在小振动、大刚度和高固有频率下具有良好的弹性动力学性能。同时,阻尼效应可以改变不同最优转矩准则之间的振动分布。这也表明RAPM的弹性动力学性能优于其对应的RAPM。 脉搏波在软管中传播的解析解及其在患者特定动脉树中的应用 https://zbmath.org/1530.76091 2024-04-15T15:10:58.286558Z “吴佩硕” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wu.peishuo “朱,池” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhu.chi 小结:本文给出了脉搏波在具有锥度、生理边界条件和可变壁特性(壁弹性和厚度)的柔性动脉模型中传播的解析解。壁属性的变化遵循与\(r^\alpha\)成比例的轮廓,其中\(r\)代表流明半径,\(alpha\。通过求解由质量守恒和动量守恒导出的双曲线方程组,可以获得横截面平均速度和压力,它们分别用贝塞尔函数的阶数((4-alpha)/(3-alpha。通过与三维(3-D)流体-结构相互作用模拟的数值结果进行比较,成功验证了该解决方案。随后,利用该解研究了脉搏波在动脉模型中的传播,揭示了壁特性和生理出口边界条件,如电阻-电容-电阻(RCR)模型,在表征输入阻抗和反射系数方面起着至关重要的作用。在低频范围内,输入阻抗对壁特性不敏感,主要由RCR参数决定。在高频范围内,输入阻抗围绕本地特性阻抗振荡,振荡幅度随\(\α\)非单调变化。给出了低频和高频极限下的输入阻抗表达式。该解析解也成功应用于特定患者动脉树内的模型流动,与三维数值模拟结果相比,压力和流速的最大相对误差不超过1.6%和9.0%。 使用最优控制问题最小化轮椅推进过程中用户的努力 https://zbmath.org/1530.92013 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Oukacha,Ouazna” https://zbmath.org/authors/?q=ai:oukacha.ouazna “Sentouh,Chouki” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sentouh.chouki 菲利普·普德洛 https://zbmath.org/authors/?q=ai:pudlo.philippe 摘要:本文利用两种无动力轮椅推进器,研究了具有状态约束的最优控制问题。成本函数由代谢函数给出,代谢函数由关节肌肉所做的功(机械效应)和将化学能转换为机械能的效率函数(生物力学效应)之间的折衷表示。动态轮椅由一个简单的模型给出,该模型将推力与轮椅速度联系起来。考虑上限约束以限制电机消耗的能量。这项研究使用了一种称为庞特里亚金最大值原理的方法,最优解随问题参数的变化而变化。最后,使用两种类型的辅助进行数值比较:常量和比例。此数值比较基于两种不同成本的最优控制理论框架。第一个成本由用户力的平方积分给出,第二个成本由代谢函数的积分给出。该数值结果表明,与能源使用者的力量相比,使用者以代谢成本提供的努力更少。整个系列见[Zbl 1485.93013]。 粘弹性隐窝变形的建模与计算机模拟 https://zbmath.org/1530.92045 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Oliveira,E.P.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:oliveira.e-第页 “Romanazzi,G.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:romanazzi.giuseppe (无摘要) 用于低功耗四足运动的生物激励准共振柔顺主干 https://zbmath.org/1530.93345 2024-04-15T15:10:58.286558Z “埃德加·A·帕拉·里考特” https://zbmath.org/authors/?q=ai:parra-ricaurte.edgar-andres公司 “科罗拉多,朱利安·D。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:colorado.julian-d日 “南多明格斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:dominguez.salvador|多米尼加.所罗门|多米尼加.sebastian “罗西,C.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:rossi.claudio 小结:由于脊椎灵活,许多四足动物的步态都具有高能效。这在步态的不同阶段用于储存和释放弹性能量,也有助于在跑步过程中平稳减速和快速加速身体不同部位。在这项工作中,我们介绍了我们当前的研究,旨在重现这种现象,以实现高效的机器人运动。此外,我们还研究了当振动频率接近柔顺结构的自然共振频率时,如何放大这种效应。我们证明了一种代表骨骼、肌肉和肌腱的柔性人工结构,被驱动至准共振振荡,能够显著降低维持振荡所需的功率。同时,它们达到了更大的振幅。这种效果将用于设计快速运行和节能的四足机器人。整个系列见[Zbl 1485.93013]。 用于仿人平衡控制的非线性生物激励系统的Lyapunov稳定性 https://zbmath.org/1530.93373 2024-04-15T15:10:58.286558Z “维托里奥·里皮” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lippi.vittorio “法比奥·莫利纳里” https://zbmath.org/authors/?q=ai:molinaria.fabio 摘要:人体姿态控制模型用于分析仿人机器人的神经实验和控制。这项工作的重点是一个著名的非线性姿态控制模型,DEC(干扰估计和补偿)。与其他模型不同,为了补偿干扰,DEC反馈来自传感器融合的信号,而不是原始的感官信号。在之前的工作中,DEC模型被证明可以预测人类行为,并为类人机器人提供控制系统。本文对李亚普诺夫意义下系统的稳定性进行了形式化分析。理论结果与仿真结果相结合,其中支撑面的外部扰动再现了姿态控制实验中的典型场景。关于整个系列,请参见[Zbl 1485.93013]。