一、+Gx和+Gz复合冲击下人体头部响应的实验分析（论文文献综述）
严浩[1]（2021）在《具有广义肩关节的上肢康复机器人机构设计分析及人机协同控制研究》文中提出目前针对上肢康复机器人的研究已经较为深入,考虑人体肩关节复合结构的康复机器人是目前研究的趋势。同时上肢康复机器人的研究中还存在人机相容性差、人机舒适度差、患者运动意图识别不精准等问题。本文针对以上研究问题,从构型设计与人机分析、机构优化与结构设计、变安全区域下轨迹规划、人机协调控制策略、实验平台搭建与实验验证五个方面对具有广义肩关节的上肢康复机器人进行研究,具体研究内容如下:基于人体上肢生理解剖结构和关节运动机理,建立人体上肢等效机构模型。并引入ISB（International Society of Biomechanics）肢体运动描述方法,以及肩胛带各关节与盂肱关节之间运动角度函数关系。在此基础上搭建外骨骼-人体封闭运动链,进行外骨骼康复机器人人机运动相容型构型设计。基于Hunt公式求解恰约束或欠约束条件下需引入被动驱动自由度数。针对广义肩关节结构,依据运动学约束方程,提出多种主被动驱动组合方案。优选出两种方案分别进行运动学性能分析比较,确定最优人机相容型康复机械臂构型方案。针对所优选构型肩关节处电机个数多、工作空间受限的问题,提出一种在给定工作空间条件下对机械臂肩关节转动轴线夹角进行优化的方法。首先利用指数积公式和Paden-Kahan子问题,分别求解了机械臂盂肱关节的三个转动副运动学正反解,然后提出一种角度评价指标对转动轴线夹角进行优化。利用MATLAB软件分析机械臂盂肱关节与人体的干涉情况,给出机械臂盂肱关节相对于人体的最优安装位姿,求解优化后的上肢康复机器人结构的运动学正反解。最后基于上肢康复机器人的临床设计要求、人体肢体尺寸和关节运动空间,对具有广义肩关节的上肢康复机器人进行结构设计。基于不同患者的病情差异性,提出上肢康复机器人变安全运动区域概念。基于传统的上肢康复训练方案,提出在不同平面内进行轨迹运动的康复方案,并利用图解法分别对几个代表性的训练平面内安全运动区域边界进行求解。应用五次多项式插值法分别对矢状面、桌面高度水平面内的直线和圆周轨迹进行规划。针对上肢康复机器人与人体碰撞的安全隐患,提出一种康复过程中不同体姿下的人机安全距离数学模型。分别在患者肢体运动意图识别和康复机器人人机协调控制策略两个方面进行研究,首先建立基于力学传感器的患者主动运动意图识别模型,确定关节角度、传感器检测力/力矩和人机交互力之间的映射关系。其次提出基于末端人机交互力的导纳控制策略,利用MATLAB软件搭建了上肢康复机器人Simulink仿真模型,验证在末端人机交互力的影响下机械臂的柔顺性;定义康复辅助力计算方法,形成康复机器人助力训练控制策略;基于量子粒子群和支持向量机混合算法,建立患者的主动参与程度评价模型。搭建上肢康复机器人实验平台并进行相应的验证实验,首先对肩关节机构优化前后可达工作空间进行对比,实验验证优化后的肩关节机构工作空间变大。随后对人机交互力映射模型进行实验验证。然后分别在矢状面和桌面高度水平面内进行直线、圆周轨迹跟踪实验,跟踪误差均在康复训练允许范围之内。最后在10名健康志愿者的参与下,对患者主动参与训练程度的评价模型进行实验验证。
王健全,肖艳华,刘炳坤,邓金辉,刘志刚,祝郁,国耀宇,费锦学,马红磊[2]（2020）在《典型月地返回再入卧姿假人加速度动态响应研究》文中研究表明目的探讨典型月地返回再入方式对人体加速度响应的影响,为载人深空探测再入加速度安全性评估与防护设计提供依据。方法利用HybridⅢ生物力学假人进行超重离心实验,通过大型载人离心机模拟Apollo10号、嫦娥5号T1试验器返回再入过载环境,采集假人头部、胸部及臀部的加速度动态响应数据,对比分析"联盟"座椅卧姿状态下假人身体不同部位的动力学响应规律。结果假人重要部位的动态响应与再入模式下的过载曲线变化趋势基本一致,各部位合成加速度值较为接近;+Gx为主要过载响应,+Gz加速度响应整体水平较低,头部+Gz峰值相对较高,从头部到臀部+Gz峰值依次减小。结论人体重要部位的动态响应与返回再入过载曲线保持一致,且在头部具有较高+Gz分量。在典型月地返回再入模式下,应加强乘员头部防护。
王丽珍,樊瑜波[3]（2020）在《过载性损伤与防护生物力学》文中研究指明损伤与防护生物力学（injury and protection biomechanics）是研究生物组织或器官损伤机理及其防护方法的一门交叉性学科,属于现代生物力学的重要分支.其研究目标是降低载荷环境下组织或器官的损伤程度,主要内容包括载荷造成生物组织和器官的损伤机制、损伤耐受极限以及损伤过程中的生物力学动态响应、如何改善组织和器官所处的力学环境降低其损伤程度、有效的防护装备优化设计思路.高过载性载荷由于其作用短时性和爆发性具有较高致命性,因此,人在过载环境下的抗损伤能力已越来越成为航空器研制、汽车性能提升、运动员竞技能力提升与充分发挥的瓶颈;尤其是更快、更灵活新型飞机的出现,超音速弹射救生、大过载高增长率的机动飞行防护等问题向损伤与防护生物力学研究提出了新的挑战,同时也为损伤与防护生物力学的发展提供了新发展机遇.随着科技不断进步,航空航天、交通事故、体育运动乃至日常生活中老年人跌倒等过程中人体冲击过载性损伤越来越呈现发生率高、防护效率低等问题,一方面由于人体耐限实验会造成损伤而难以获得真实数据,另一方面生物组织具有复杂非线性及黏弹性、可再生和重建特性,涉及到如何精准描述生物组织或器官的本构关系、组织解剖学特征与其力学特性之间相关性,建立不同尺度的组织或器官损伤机理与耐受极限、防护方法及防护装备设计准则.为此,本文将主要总结过载性损伤与防护生物力学的主要研究内容和研究方法,并在此基础上针对人体在复杂过载环境下的损伤类型、损伤机制（包括生物力学和力学生物学响应）、损伤耐限及防护方法进行回顾,包括近年来该领域国内外的主要进展,并提出该领域发展趋势.过载性损伤与防护生物力学研究对于保障和提高复杂过载环境下人体安全性具有重要意义,可为解决航空航天、交通、体育运动中广泛涉及的骨肌多轴向损伤评价方法与标准制定提供科学依据,对指导防护装备优化设计具有重要理论价值,同时该方面研究在工程仿生材料和防护装备方面具有潜在实用价值和广阔应用前景.
戴俊超,周云波,张进成,张明,王显会,孙晓旺[4]（2021）在《载人空投着陆冲击下不同乘员姿态的损伤影响》文中研究说明针对某军用车辆在1 m高度进行无缓冲平台空投实验,并建立座椅与乘员的模拟模型。利用实验获取的座椅安装点冲击信号作为模拟模型的输入数据,并通过实验结果与模拟结果的对比验证了该模型的可靠性。借鉴航空工程相关研究,提出了一种将各关键损伤指标加以归一化的权重评价指标—加权损伤准则（weighted injury criteria,WIC）。研究了乘员仰卧角度和大小腿夹角两个姿态参数对乘员损伤的影响,并以WIC为优化目标,利用遗传算法完成参数优化工作。研究发现:对乘员小腿运动进行约束能降低乘员整体损伤响应,乘员对抗着陆冲击的最佳姿态为仰卧角47°～56°、大小腿夹角62°～68°。
郭宇[5]（2020）在《乘坐升降类游乐设施的人体生理反应研究》文中研究说明研究目的:本研究通过采集乘客在乘坐升降类游乐设施时的心率、呼吸率、血压等生理指标,分析各个指标在不同实验阶段、不同性别、不同年龄段、不同BMI指数等情况下的相关性或差异性,从而建立乘客在乘坐升降类游乐设施时的完善的生理响应数据模型,全面反映复杂情况下人体生理系统的变化,找出其中生理指标的规律性,完善其相关指标数据。研究方法:本研究以610名（其中男性350名、女性260名）乘坐升降类游乐设施的游客为研究对象,使用美国Biopac公司生产的生理信号采集设备BioHarness便携式生理信号测量系统（采样频率为250Hz）以及相配套的数据分析软件AcqKnowledge 4.4软件、欧姆龙血压测量仪,采集610名受试者的心率、呼吸率和血压等生理指标,对其在不同实验阶段、不同性别、不同年龄段、不同BMI指数等情况下的生理指标进行分析,找出乘客在乘坐升降类游乐设施时的生理反应规律,明确加速度对普通人群生理功能的影响。对加速度等因素与人体生理反应进行相关性分析,不同指标之间生理反应进行差异性分析,建立加速度与人体生理反应数据库。对升降类游乐设施提出乘客乘坐健康指标,并为游乐设施的设计改进优化提供指导建议,提高游乐设施乘坐的舒适性并降低风险,促进游乐设施行业的发展。研究结果:1、心率:⑴升降类游乐设施运行过程中的设施加速度与人体乘坐过程中的平均心率呈显着性相关（P<0.05）。⑵乘坐前、中、后期,受试者的平均心率分别为93.3BPM、133.3BPM、99.4BPM,各阶段存在显着性差异（P<0.05）。⑶乘坐前、中、后期,男、女性平均心率均呈显着性差异（P<0.05）。不同性别的平均心率上升幅度呈显着性差异（P<0.05）。女性各阶段平均心率都要高于男性。⑷不同年龄段受试者的平均最大心率及平均心率上升幅度均呈显着性差异（P<0.05）,其中≤20岁组平均最大心率（144.8BPM）和平均心率上升幅度（45.82BPM）最高,>50岁组平均最大心率（101BPM）和平均心率上升幅度（23.14BPM）最低。（5）不同BMI指数受试者的平均最大心率呈显着性差异（P<0.05）,平均心率上升幅度不存在显着性差异（P>0.05）。2、呼吸率:⑴升降类游乐设施运行过程中的设施加速度与人体乘坐过程中的平均呼吸率呈显着性相关（P<0.05）。⑵乘坐前、中、后期,受试者的平均呼吸率分别为18.7BPM、24.6BPM、19.8BPM,各阶段存在显着性差异（P<0.05）⑶乘坐前、中、后期,男、女性平均最大呼吸率呈显着性差异（P<0.05）。男、女性的平均呼吸率上升幅度不存在显着性差异（P>0.05）。⑷不同年龄段受试者的平均最大呼吸率呈显着性差异（P<0.05）。不同年龄段受试者的平均呼吸率上升幅度不存在显着性差异（P>0.05）。（5）不同BMI指数受试者的平均最大呼吸率存在显着性差异（P<0.05）,LSD多重比较仅正常组与偏胖组存在显着性差异（P<0.05）。不同BMI指数受试者平均呼吸率上升幅度不存在显着性差异（P>0.05）。3、血压:乘客乘坐升降类游乐设施的乘坐前和乘坐后平均收缩压分别为116.6mmHg和123.3mmHg,呈显着性差异（P<0.05）。乘坐前、乘坐后平均舒张压分别为78.8mmHg和81.5mmHg,呈显着性差异（P<0.05）。4、主观感受:仅有3.9%的受试者认为升降类游乐设施的刺激性过大。有33人次出现不良生理反应,其中头晕19人次、恶心10人次、面色苍白2人次、出冷汗2人次。研究结论:（1）升降类游乐设施对于人体心率和呼吸率有着显着影响。设施加速度与心率、呼吸率变化趋势基本一致,但心率变化具有明显滞后性。（2）性别是影响人体心率与呼吸率的一个重要因素。男、女心脏变时性差异明显,但加速度对于不同性别人群的呼吸率变化程度影响不大。（3）年龄是影响受试者心率和呼吸率的一个重要因素。30岁以上人群与30岁以下人群心脏功能差异明显,但加速度对于不同年龄人群的呼吸率变化程度影响不大。（4）BMI指数是影响人体心率与呼吸率的一个重要因素。但加速度对于不同BMI指数人群的心率、呼吸率变化程度影响均不大。（5）升降类游乐设施对于人体血压有着显着影响,患有高血压的人群应避免乘坐升降类游乐设施。
申晓姿[6]（2020）在《人体对乘坐大摆锤游乐设施的生理反应研究》文中研究指明研究目的:围绕大摆锤乘坐安全性,对普通人群乘坐大摆锤设施的生理指标以及相关加速度数据进行采集,对影响生理指标相关因素进行探究与分析,总结生理指标变化的一般规律,提出乘客乘坐安全生理指标并建立生理指标预测模型。研究方法:本研究以在游乐场内欲乘坐大摆锤游乐设施的526名游客为实验对象,使用美国BIOPAC公司生产的BioHarness生理信号检测系统实时采集游客在乘坐大摆锤游乐设施过程前中后的心率、呼吸率、加速度的数据,利用配套的数据分析软件AcqKnowledge4.4对采集的数据进行分析后导出,用欧姆龙血压计对乘坐前后的血压进行测量与记录。采用问卷调查的方式对游客乘坐大摆锤游乐设施后的运动病症进行记录。研究结果:（1）游客在乘坐大摆锤过程中,心率、呼吸率会大幅度快速增加（P<0.05）,乘坐后的心率恢复随时间变化呈现上升趋势。（2）游客乘坐前后的血压相比,乘坐前后收缩压无显着性差异（P>0.05）,乘坐后的舒张压（75±9 mmHg）显着低于乘坐前（77±9 mmHg）的舒张压（P<0.05）。（3）30岁及以上受试者的乘坐前心率、乘坐过程中心率、乘坐后心率显着低于其他4个年龄段。而8个年龄段的HRR1、HRR2、HRR3相比,各年龄段并没有显着性的差异。（4）对不同年龄段乘客的呼吸率比较结果显示,在不同乘坐时刻,各年龄段比较,均为18-20岁与30-32岁、39岁及以上年龄段具有显着性差异（P<0.05）,30-32岁、39岁及以上年龄组的呼吸率明显低于18-20年龄组。（5）在主观调查中发现,有68%的受试者感觉刺激量合适;有32%的受试者在乘坐完大摆锤项目后出现不适感,其中恶心、头晕等运动病症状较多。（6）通过采用多元线性回归对最大心率与最大呼吸率进行预测,最大心率与静息心率呈正相关,男生的预测值比女生低9.11BPM;最大呼吸率仅与静息呼吸率呈正相关。（7）通过采用曲线估计回归,可用实时加速度对实时心率与呼吸率进行预测,拟合程度较高,可以较为准确的进行预测。研究结论:（1）乘坐大摆锤项目对人体的心率、呼吸率以及血压均有较大影响。（2）与较为年轻的乘客相比,30岁及以上年龄段乘客的心率与呼吸率等指标均有所降低,可能与心血管功能随年龄增加而降低相关。（3）大摆锤项目对乘客前庭功能影响较大,头晕、恶心症状出现比例较多。（4）可通过静息心率与性别对乘客最大心率进行预测,通过静息呼吸率对最大呼吸率进行预测,但预测准确性有待进一步研究。（5）设备运行过程中的加速度也可以实现对乘客即时心率和呼吸率的预测,且可靠性较高。（6）本研究生理指标变化与运动病症的出现可能为加速度引起器官、组织的缺血后再灌注有关,具体原因还需进一步研究。
刘晓芬[7]（2020）在《游客乘坐过山车的生理反应研究》文中进行了进一步梳理研究目的:通过在高速、高加速度复杂游乐环境下,采用多通道生理参数同步记录设备,采集乘客的心血管、呼吸和前庭反应等生理指标,通过收集整理数据,形成乘客乘坐过山车项目的生理指标数据库。分别对乘客乘坐前、中、后期的生理指标变化规律,以及这些变化与基础生理指标之间的内在联系进行分析,找出影响乘客生理指标变化的关键因素。研究方法:招募郑州方特主题游乐园欲乘坐过山车游乐项目（暴风眼、极地快车、丛林飞龙）,年龄在18-40周岁之间,身体健康,无心脏病、高血压等既往病史的游客。为其随身佩戴BioHarness便携式生理信号采集设备,实时记录受试者在乘坐过程中生理指标变化以及乘坐前后5min的血压。研究结果:（1）乘坐过山车项目会对受试者心率、呼吸率和血压产生影响,乘坐后心率显着性增加;乘坐后呼吸率与最大呼吸率有显着性差异;乘坐前后收缩压显着增加,舒张压无显着性变化。（2）受试者乘坐过山车不同时段的心率跟随设备加速度变化趋势波动。（3）10.9%的受试者最大心率超过自身极限心率,乘坐前心率是影响乘坐中最大心率的关键因素。（4）受试者主观评价反映出过山车项目刺激程度基本满足游客需求,乘坐过山车会引发一系列不良的生理反应,主要表现为头晕、面色苍白。（5）进餐时间间隔与受试者乘坐过山车时的生理指标变化无显着相关性。（6）通过采用曲线估计得到心率与加速度以及呼吸率与加速度的最优拟合模型,虽然心率与加速度、呼吸率与加速度有显着相关性,但拟合方程调整R方值较小,在实际应用中需考虑更多影响因素。研究结论:（1）乘坐过山车会影响游客心率、呼吸率和收缩压,对舒张压并无影响。（2）游客心率跟随过山车加速度变化趋势进行波动。（3）游客乘坐前心率是影响乘坐中最大心率的关键因素。（4）乘坐过山车会引发一系列不良的生理反应,主要表现为头晕、面色苍白。（5）游客进餐时间间隔对乘坐过山车的生理刺激并无较大影响。（6）本研究主要探讨过山车加速度对人体心率、呼吸率的影响,实际应用中还应考虑过山车束缚系统、加速度冲击波形以及乘坐中人体体位改变导致缺血再灌注损伤等一系列因素。
肖原,沈功田,胡斌,陈涛,刘书娟[8]（2019）在《游乐设施乘员加速度耐受能力研究进展及展望》文中研究指明游乐设施是改善人民群众的精神文化生活质量的重要设施,近年来,在乘坐高速、高加速度游乐设施过程中,乘员人身伤害事故偶有发生;为了减少游乐设施的意外伤害现象,在分析、总结了前人研究成果的基础上,揭示了游乐设施运行过程中的各种加速度对乘员的生理影响规律,对直接影响乘员安全的加速度推拉效应、科氏加速度和颈椎伤害风险,给出了针对性的防护和控制措施;在此基础上,提出符合我国生理人群特征的乘员Z方向加速度耐受阈值,初步解决了困扰我国游乐设施加速度风险控制的难题。
李京龙[9]（2019）在《基于有限元法的“东西方系列”家具结构优化设计 ——以竹龙椅为例》文中研究指明“东西方系列”家具自上市以来便以其独特的中西式连接结构设计而闻名,随着人们节能环保意识的不断提高,设计师们将环保材料竹集成材作为“东西方系列”家具新产品的原材料,“绿色设计”成为“东西方系列”家具今后产品研发的主题,为了减少新家具研发过程中的周期,降低家具设计的成本,本论文将有限元法应用到“东西方系列”家具中对现存的经典产品——竹龙椅家具进行结构强度分析与尺寸优化设计,旨在保留经典结构与外观的前提下,设计出一款结构合理、用材少、强度高的竹龙椅家具。论文研究前期工作对竹龙椅家具尺寸、内部连接结构进行了测量与收集,对“东西方系列”家具使用的基材——竹集成材的力学性能（弹性模量、剪切模量、泊松比、密度、极限抗压强度）数据进行了实验测试并记录,参考家具载荷使用的国家标准确定了椅类家具在结构强度测试时施加载荷与约束的规范,为后期使用有限元软件对竹龙椅家具模型进行力学强度模拟分析做好了准备,通过使用有限元软件ANSYS Workbench对竹龙椅家具模型进行结构强度仿真模拟分析,找出竹龙椅家具设计中的薄弱部位与过保护部位,使用有限元软件对家具薄弱部位尺寸进行强化设计,对家具过保护部位进行减量化设计。本论文得出以下结论:1.通过DMA动态力学分析仪器和电子万能试验机对竹集成材的弹性模量、剪切模量、极限抗压强度等力学性能进行了试验测定,根据椅子使用实际情况下的受力,取竹集成材横纹方向的极限抗压强度值作为本次有限元模拟竹龙椅家具结构强度测试能承受的最大值。2.通过建模软件UG NX与有限元软件ANSYS Workbench进行关联对竹龙椅家具进行参数化建模,能显着提高有限元软件前处理过程的计算效率。3.利用有限元软件ANSYS Workbench对竹龙椅家具参数化模型进行整体与局部结构强度分析,在椅子扶手竖直向下加载的试验项目中,发现竹龙椅的椅腿与扶手连接件榫头处的最大应力数值超过竹材料的极限抗压强度数值;在其它试验项目中发现竹龙椅的横枨与椅腿结构均满足强度需求,且设计的结构尺寸远超出极限载荷下的强度需要的尺寸,可进行减量化设计,本论文对这些部位的结构进行优化设计,并提供理论依据。4.对竹龙椅家具椅腿处以及椅腿与扶手连接件的榫头、横枨、椅腿三处零部件进行参数化优化设计,通过有限元软件ANSYS Workbench计算竹龙椅零部件的最佳设计尺寸,使得其零部件的结构设计更加科学合理。5.本论文通过设计验证试验对有限元法用于家具结构优化设计的结果进行可靠性验证,在实际情况下用万能电子实验机对优化后的家具结构材试样进行强度测试,再通过有限元软件模拟相同尺寸的结构试样模型进行强度测试,对比两种不同测试方式下结构材试样的位移、应力与载荷大小关系的结果曲线,证实了通过有限元法优化后的家具结构强度是可靠的,有限元法可以用于指导家具结构强度设计。
申晓姿,贾谊,刘书娟[10]（2019）在《游乐设施对人体生理影响》文中研究表明随着生活方式的不断改变,人们对游乐场所日趋热衷。通过文献资料法对游乐设施事故进行回顾与分析,介绍游乐设施对人体的影响,并对加速度的耐受限值进行了研究。结果发现游乐设施这一休闲运动对于人们的影响是十分复杂的,目前对于普通人生理环境的影响研究较少,仍需要进一步探索。
二、+Gx和+Gz复合冲击下人体头部响应的实验分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、+Gx和+Gz复合冲击下人体头部响应的实验分析（论文提纲范文）
（1）具有广义肩关节的上肢康复机器人机构设计分析及人机协同控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 上肢康复机器人机械系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 末端牵引式上肢康复机器人 |
| 1.2.2 外骨骼式上肢康复机器人 |
| 1.2.3 具有广义肩关节外骨骼式上肢康复机器人 |
| 1.3 上肢康复机器人运动意图识别国内外研究现状 |
| 1.4 上肢康复机器人控制策略国内外研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于人体解剖结构的上肢康复机器人构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人体上肢运动学 |
| 2.2.1 人体上肢解剖结构 |
| 2.2.2 人体上肢等效机构模型 |
| 2.3 人机相容型机构构型设计 |
| 2.4 肩关节相容型机构构型设计 |
| 2.4.1 2P_a1P3R_a肩关节机构构型 |
| 2.4.2 5R_a1P肩关节机构构型 |
| 2.5 肩关节构型综合运动学性能分析 |
| 2.5.1 两种构型运动学反解及灵活性分析 |
| 2.5.2 两种构型可操作度椭球分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 上肢康复机器人机构设计与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 广义肩关节机构优化设计 |
| 3.2.1 盂肱关节机构优化设计 |
| 3.2.2 广义肩关节机构运动学分析 |
| 3.3 上肢康复机器人运动学分析 |
| 3.3.1 上肢康复机器人机械臂运动学正解 |
| 3.3.2 上肢康复机器人机械臂运动学反解 |
| 3.4 上肢康复机器人临床应用要求 |
| 3.5 上肢康复机器人机械系统模块化设计 |
| 3.5.1 关节模块设计 |
| 3.5.2 上肢康复机器人机械臂设计 |
| 3.5.3 上肢康复机器人机架设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 上肢康复机器人训练轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 安全运动区域及训练轨迹设计 |
| 4.2.1 水平面内训练轨迹设计 |
| 4.2.2 矢状面内示教轨迹设计 |
| 4.3 矢状面直线轨迹规划 |
| 4.3.1 直线轨迹速度与加速度分析 |
| 4.3.2 直线轨迹下关节速度连续方案 |
| 4.4 水平面圆周轨迹规划 |
| 4.5 安全距离数学模型 |
| 4.5.1 站姿下安全距离数学模型 |
| 4.5.2 坐姿下安全距离数学模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 上肢康复机器人人机协调控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人机交互主动运动意图识别 |
| 5.2.1 人机交互力学模型 |
| 5.2.2 主动交互力解算 |
| 5.3 上肢康复机器人导纳控制策略 |
| 5.3.1 康复机械臂导纳控制模型 |
| 5.3.2 康复机械臂导纳控制仿真 |
| 5.4 上肢康复机器人助力训练控制策略 |
| 5.4.1 基于轨迹约束下的辅助力设计 |
| 5.4.2 助力训练控制策略及仿真 |
| 5.5 主动参与程度评价模型 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 上肢康复机器人实验平台搭建与实验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 上肢康复机器人实验平台搭建 |
| 6.2.1 实验样机研制及控制系统安全性要求 |
| 6.2.2 电气硬件系统设计 |
| 6.3 上肢康复机器人样机基本性能实验 |
| 6.3.1 肩关节机构优化前后工作空间对比实验 |
| 6.3.2 机器人关节人机交互力验证实验 |
| 6.4 上肢康复机器人轨迹跟踪 |
| 6.4.1 矢状面内直线轨迹 |
| 6.4.2 水平面内圆周轨迹 |
| 6.5 患者主动参与度实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）典型月地返回再入卧姿假人加速度动态响应研究（论文提纲范文）
| 1 方法 |
| 1.1 假人 |
| 1.2 过载环境装置 |
| 1.3 过载数据采集 |
| 1.4 过载环境设计 |
| 2 结果 |
| 2.1 离心机输出 |
| 2.2 假人头部加速度响应结果 |
| 2.3 假人胸部加速度响应结果 |
| 2.4 假人臀部加速度响应结果 |
| 2.5 不同部位的G值响应差异 |
| 3 讨论 |
| 3.1 不同部位的响应特性 |
| 3.2 动态响应与载荷传递特性 |
| 3.3 对再入防护策略的影响 |
| 4 结论 |
（3）过载性损伤与防护生物力学（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 损伤部位 |
| 2.1 头部 |
| 2.2 脊柱 |
| 2.3 下肢 |
| 2.4 眼部 |
| 2.5 脏器 |
| 3 研究方法 |
| 3.1 流行病学调查 |
| 3.2 实验研究 |
| 3.3 数值仿真 |
| 4 损伤机制 |
| 4.1 损伤的力学效应 |
| 4.1.1 头部损伤 |
| 4.1.1. 1 线性加速度损伤 |
| 4.1.1. 2 旋转加速度损伤 |
| 4.1.2 脊柱损伤 |
| 4.1.3 下肢损伤 |
| 4.2 损伤的力学生物学效应 |
| 5 损伤评价标准 |
| 5.1 头部损伤评价标准 |
| 5.2 颈部损伤评价标准 |
| 6 防护装备 |
| 6.1 弹射救生中的头部防护装备 |
| 6.2 跳伞训练中的下肢防护装备 |
| 7 总结与展望 |
（5）乘坐升降类游乐设施的人体生理反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景情况与选题依据 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 升降类游乐设施释义 |
| 1.1.3 背景情况 |
| 1.1.4 选题依据 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 游乐设施对人体的影响 |
| 2.1.1 游乐设施对人体心率的影响 |
| 2.1.2 游乐设施对人体视觉的影响 |
| 2.1.3 游乐设施对人体中枢神经系统的影响 |
| 2.1.4 游乐设施对人体肺部功能的影响 |
| 2.2 持续性高加速度生理响应的研究现状 |
| 2.2.1 持续性高加速度对心血管系统的影响 |
| 2.2.2 持续性高加速度对呼吸系统的影响 |
| 2.2.3 持续性高加速度对中枢神经系统的影响 |
| 2.2.4 持续性高加速度对内分泌系统的影响 |
| 2.2.5 持续性高加速度对其他组织器官的影响 |
| 2.3 冲击性高加速度生理响应的研究现状 |
| 2.4 游乐设施加速度规定标准 |
| 3 研究对象与研究方法 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 文献资料法 |
| 3.2.2 实验法 |
| 3.2.3 数理统计法 |
| 4 研究结果与分析 |
| 4.1 受试者基本情况 |
| 4.1.1 受试者年龄结构 |
| 4.1.2 受试者BMI指数 |
| 4.2 受试者心率测试结果与分析 |
| 4.2.1 游乐设施加速度与受试者心率测试结果分析 |
| 4.2.2 受试者乘坐过程的心率变化情况 |
| 4.2.3 不同性别受试者的心率变化情况 |
| 4.2.4 不同年龄段受试者的心率变化情况 |
| 4.2.5 BMI指数与心率变化情况分析 |
| 4.3 受试者呼吸率测试结果与分析 |
| 4.3.1 游乐设施加速度与受试者呼吸率测试结果分析 |
| 4.3.2 受试者乘坐过程呼吸率变化情况 |
| 4.3.3 不同性别受试者的呼吸率变化情况 |
| 4.3.4 不同年龄段受试者的呼吸率变化情况 |
| 4.3.5 BMI指数与呼吸率变化情况分析 |
| 4.4 受试者血压测试结果与分析 |
| 4.5 受试者主观感受及刺激程度结果与分析 |
| 4.6 生理指标与相关因素的多元线性回归分析 |
| 4.6.1 最大心率与相关因素的多元线性回归分析 |
| 4.6.2 最大呼吸率与相关因素的多元线性回归分析 |
| 5 研究结论 |
| 6 展望与建议 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）人体对乘坐大摆锤游乐设施的生理反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的依据与背景情况 |
| 1.2 研究的目的与意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 国内外游乐设施对人体影响的研究现状 |
| 2.1.1 乘坐游乐设施对人体心率的影响 |
| 2.1.2 乘坐游乐设施对人体神经中枢的影响 |
| 2.1.3 乘坐游乐设施对肺部功能的影响 |
| 2.1.4 乘坐游乐设施对前庭功能与视觉的影响 |
| 2.2 国内外对大摆锤的研究现状 |
| 2.3 不同方向加速度对人体生理影响的研究现状 |
| 2.3.1 +Gz方向上的生理研究效应 |
| 2.3.2 +Gx的生理研究效应 |
| 2.3.3 +Gy的生理研究效应 |
| 2.3.4 复合加速度对人体的影响 |
| 2.4 国内外游乐设施加速度规定标准 |
| 3 研究对象与方法 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 文献资料法 |
| 3.2.2 实验法 |
| 3.2.3 问卷调查法 |
| 3.2.4 数理统计法 |
| 4 研究结果与分析 |
| 4.1 乘坐大摆锤项目的心率测试结果及分析 |
| 4.1.1 乘客心率恢复情况及分析 |
| 4.1.2 不同年龄段乘客的心率变化情况及分析 |
| 4.1.3 不同性别乘客的心率变化情况及分析 |
| 4.2 乘坐大摆锤项目的呼吸率测试结果及分析 |
| 4.2.1 乘客的呼吸率变化情况及分析 |
| 4.2.2 不同年龄段乘客的呼吸率变化情况及分析 |
| 4.2.3 不同性别乘客的呼吸率变化情况及分析 |
| 4.3 乘坐大摆锤项目的血压测试结果及分析 |
| 4.4 乘坐大摆锤项目主观感受状况及分析 |
| 4.5 乘坐大摆锤项目受试者进餐间隔 |
| 4.6 心率与相关因素的回归分析 |
| 4.6.1 最大心率与相关因素的多元线性回归分析 |
| 4.6.2 心率与加速度曲线回归分析 |
| 4.7 呼吸率与相关因素回归分析 |
| 4.7.1 最大呼吸率与相关因素的多元线性回归分析 |
| 4.7.2 呼吸率与加速度回归分析 |
| 5 结论 |
| 6 展望与建议 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）游客乘坐过山车的生理反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据及背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 国内外研究现状 |
| 1.3.2 乘坐游乐设施对人体的影响 |
| 1.3.3 游乐设施不同轴向加速度的相关研究 |
| 1.3.4 游乐设施不同类型加速度的相关研究 |
| 1.3.5 国内外游乐设施加速度规定标准 |
| 2 研究对象与研究方法 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 文献资料法 |
| 2.2.2 问卷调查法 |
| 2.2.3 实验法 |
| 2.2.4 数理统计法 |
| 3 研究结果与分析讨论 |
| 3.1 受试者基本情况 |
| 3.2 过山车项目对受试者心率影响的研究结果与分析 |
| 3.2.1 过山车项目对受试者不同时段心率影响的研究结果 |
| 3.2.2 过山车项目对受试者极限心率影响的研究结果 |
| 3.2.3 过山车项目对受试者心率影响的研究分析 |
| 3.3 过山车项目对受试者呼吸率影响的研究结果与分析 |
| 3.3.1 过山车项目对受试者不同时段呼吸率影响的研究结果 |
| 3.3.2 过山车项目对受试者呼吸率影响的研究分析 |
| 3.4 过山车项目对受试者血压影响的研究结果与分析 |
| 3.5 过山车项目对受试者主观感受的影响研究结果与分析 |
| 3.6 过山车项目与受试者进餐间隔的研究结果与分析 |
| 3.7 受试者心率与过山车项目加速度的回归分析 |
| 3.7.1 受试者心率与加速度的回归关系研究 |
| 3.7.2 受试者最大心率与影响因素的多元线性回归分析 |
| 3.8 呼吸率与加速度的回归关系研究 |
| 3.9 乘坐过山车项目各轴加速度上限预测 |
| 4 结论与建议 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 建议 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读博士(硕士)期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于有限元法的“东西方系列”家具结构优化设计 ——以竹龙椅为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究水平 |
| 1.3.1 有限元法在国外家具设计上的应用 |
| 1.3.2 有限元法在国内家具设计上的应用 |
| 1.4 研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 拟解决的关键问题 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 竹龙椅家具的简介和竹集成材的材性分析 |
| 2.1 东西方系列家具的简介 |
| 2.1.1 东西方系列家具的发展历史 |
| 2.1.2 东西方系列家具的风格特点 |
| 2.1.3 “东西方系列”家具的分类 |
| 2.2 竹龙椅家具 |
| 2.2.1 竹龙椅系列家具简介 |
| 2.2.2 竹龙椅家具尺寸数据 |
| 2.3 竹集成材的力学性能测试 |
| 2.3.1 竹集成材的介绍 |
| 2.3.2 竹集成材的力学性能指标介绍 |
| 2.3.3 竹集成材的密度测试 |
| 2.3.4 竹集成材的弹性模量测试 |
| 2.3.5 竹集成材的剪切模量测试 |
| 2.3.6 竹集成材的泊松比数据 |
| 2.3.7 竹集成材的极限抗压强度测试 |
| 2.4 有限元法用于家具结构强度设计的验证试验 |
| 2.4.1 试验材料与设备 |
| 2.4.2 试验设计 |
| 2.4.3 试验结果分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 竹龙椅家具结构强度的有限元分析 |
| 3.1 有限元法简介 |
| 3.1.1 有限元法基本思想 |
| 3.1.2 ANSYS Workbench有限元软件简介 |
| 3.1.3 ANSYS Workbench应用领域 |
| 3.2 竹龙椅家具有限元模型的建立 |
| 3.2.1 建模软件UG NX |
| 3.2.2 竹龙椅家具参数模型的建立 |
| 3.2.3 模型的简化 |
| 3.2.4 三维模型导入ANSYS Workbench软件中 |
| 3.3 椅子力学强度试验中施加的载荷与约束的确定 |
| 3.3.1 载荷的分类 |
| 3.3.2 国标中规定的椅子力学强度试验中施加的载荷和约束 |
| 3.4 竹龙椅家具模型ANSYS Workbench模拟分析 |
| 3.4.1 确定单元类型 |
| 3.4.2 创建材料属性 |
| 3.4.3 定义零部件材料属性 |
| 3.4.4 定义零部件之间的接触 |
| 3.4.5 划分网格 |
| 3.4.6 添加载荷与约束 |
| 3.4.7 ANSYS Workbench求解与分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 竹龙椅家具的结构优化设计 |
| 4.1 优化设计简介 |
| 4.1.1 优化设计的概念 |
| 4.1.2 优化设计的方法 |
| 4.2 基于ANSYS Workbench软件的优化设计 |
| 4.2.1 优化设计工具 |
| 4.2.2 优化设计的过程 |
| 4.3 竹龙椅家具结构优化设计 |
| 4.3.1 提出优化设计问题 |
| 4.3.2 连接件榫头结构的优化设计过程 |
| 4.3.3 横枨结构的优化设计的过程 |
| 4.3.4 椅腿结构的优化设计的过程 |
| 4.3.5 优化后的竹龙椅家具部件尺寸 |
| 4.4 优化后的竹龙椅家具效果图 |
| 4.5 优化后的竹龙椅家具实物模型 |
| 4.6 优化后的榫卯结构强度验证试验 |
| 4.6.1 试验材料与设备 |
| 4.6.2 试验设计 |
| 4.6.3 试验结果分析 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究创新点 |
| 5.3 研究局限性和建议 |
| 5.3.1 局限 |
| 5.3.2 后续研究的建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文和专利 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）游乐设施对人体生理影响（论文提纲范文）
| 1 游乐设施事故研究与分析 |
| 2 游乐设施对人体的影响 |
| 2.1 乘坐游乐设施对人体心率的影响 |
| 2.2 乘坐游乐设施对人体神经中枢的影响 |
| 2.3 乘坐游乐设施对肺部功能的影响 |
| 2.4 乘坐游乐设施对前庭功能与眼球的影响 |
| 3 不同方向加速度对人体的影响 |
| 3.1+Gz方向对人体相关生理的影响 |
| 3.2+Gx方向对人体相关生理指标的影响 |
| 3.3 复合加速度对人体的影响 |
| 4 加速度限值依据 |
| 4.1±Gx加速度限值 |
| 4.1.1±Gx冲击加速度的限值 |
| 4.1.2±Gx持续加速度限值 |
| 4.2±Gz加速度限值 |
| 4.3 人体腰椎骨的加速度限值 |
| 5 国内外游乐设施加速度规定标准 |
| 6 结论 |
四、+Gx和+Gz复合冲击下人体头部响应的实验分析（论文参考文献）
- [1]具有广义肩关节的上肢康复机器人机构设计分析及人机协同控制研究[D]. 严浩. 燕山大学, 2021
- [2]典型月地返回再入卧姿假人加速度动态响应研究[J]. 王健全,肖艳华,刘炳坤,邓金辉,刘志刚,祝郁,国耀宇,费锦学,马红磊. 航天医学与医学工程, 2020(06)
- [3]过载性损伤与防护生物力学[J]. 王丽珍,樊瑜波. 力学进展, 2020(00)
- [4]载人空投着陆冲击下不同乘员姿态的损伤影响[J]. 戴俊超,周云波,张进成,张明,王显会,孙晓旺. 爆炸与冲击, 2021(01)
- [5]乘坐升降类游乐设施的人体生理反应研究[D]. 郭宇. 中北大学, 2020(09)
- [6]人体对乘坐大摆锤游乐设施的生理反应研究[D]. 申晓姿. 中北大学, 2020(09)
- [7]游客乘坐过山车的生理反应研究[D]. 刘晓芬. 中北大学, 2020(09)
- [8]游乐设施乘员加速度耐受能力研究进展及展望[J]. 肖原,沈功田,胡斌,陈涛,刘书娟. 机械工程学报, 2019(24)
- [9]基于有限元法的“东西方系列”家具结构优化设计 ——以竹龙椅为例[D]. 李京龙. 广东工业大学, 2019(02)
- [10]游乐设施对人体生理影响[J]. 申晓姿,贾谊,刘书娟. 湖北体育科技, 2019(01)