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本發(fā)明公開了一種水下平臺(tái)控制的半實(shí)物仿真測試系統(tǒng)，包括水上控制系統(tǒng)、水下控制系統(tǒng)和半實(shí)物仿真系統(tǒng)，所述半實(shí)物仿真系統(tǒng)分別連接水上控制系統(tǒng)和水下控制系統(tǒng)。通過半實(shí)物仿真測試系統(tǒng)，對(duì)水上控制系統(tǒng)、水下控制系統(tǒng)和半實(shí)物仿真系統(tǒng)開展聯(lián)合試驗(yàn)，以驗(yàn)證平臺(tái)控制系統(tǒng)的接口、控制算法和控制邏輯，降低研發(fā)成本，縮短了開發(fā)周期；系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和仿真的實(shí)時(shí)性得到了極大的提高。

本發(fā)明公開了一種 H 型氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的仿真方法，首先建立 H 型氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的多剛體模型，包括 X1 向電機(jī)、X2 向電機(jī)、直梁以 及滑塊，并設(shè)置所述多剛體模型的參數(shù)，然后根據(jù)多剛體模型中的參 數(shù)，建立直梁和滑塊的有限元模型，對(duì)直梁和滑塊子系統(tǒng)進(jìn)行仿真分 析，找出滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的 X 向電機(jī)驅(qū)動(dòng)力 F、直梁和滑塊相對(duì)位 移 P 的組合參數(shù)范圍，最后利用該分析結(jié)果，對(duì)多剛體模型中的參數(shù) 進(jìn)行調(diào)整。通過本發(fā)明，消除了直梁變形而對(duì)系統(tǒng)定位造成的影響， 從而使得 H 型氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的仿真分析的精確度提高。

機(jī)器人仿真系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)、后期驗(yàn)證提供了平臺(tái)，利用機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)替代實(shí)體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，能夠有效避免機(jī)器人可能出現(xiàn)的硬件損傷，并提高工作效率。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 作為機(jī)器人研究中的重要方面，機(jī)器人仿真技術(shù)始終是機(jī)器人領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)勢引入到機(jī)器人的研究中，使實(shí)驗(yàn)者更加逼真地感受到機(jī)器人的空間三維環(huán)境。機(jī)器人仿真系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)、后期驗(yàn)證提供了平臺(tái)，利用機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)替代實(shí)體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，能夠有效避免機(jī)器人可能出現(xiàn)的硬件損傷，并提高工作效率。同時(shí)，可用于機(jī)器人學(xué)的教學(xué)中，豐富教學(xué)的內(nèi)容。 項(xiàng)目特色： 對(duì)機(jī)器人的三維仿真實(shí)現(xiàn)。根據(jù)真實(shí)機(jī)器人的幾何尺寸，利用AutoCAD和3dsMax進(jìn)行機(jī)器人建模，最終通過Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)高仿真度的仿真機(jī)器人場景，并允許用戶以各種方式控制仿真場景的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作。 根據(jù)“可配置”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)相同的架構(gòu)，保證仿真系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的相互替代，允許用戶在仿真模塊與真實(shí)模塊間的自由切換。 通過對(duì)機(jī)器人學(xué)中正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、雅克比矩陣、軌跡規(guī)劃等基礎(chǔ)知識(shí)的研究，依據(jù).Net開發(fā)平臺(tái)，采用C#語言實(shí)現(xiàn)了三維仿真系統(tǒng)的整體架構(gòu)，利用Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)了仿真場景，并利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形顯示優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展功能，例如：機(jī)器人末端點(diǎn)標(biāo)記，機(jī)器人數(shù)據(jù)文件的記錄回放功能等。 主要技術(shù)性能指標(biāo)： 萬次無故障運(yùn)行，運(yùn)行過程中內(nèi)存占用為55M。 可運(yùn)行于不同的操作系統(tǒng)中，包括：Windows 2000，Windows XP及Windows Vista。 仿真場景可以實(shí)現(xiàn)60fps的刷新率。 可通過Internet實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)的連接。

提出了結(jié)構(gòu)和零件的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度特征預(yù)測模型，并通過結(jié)構(gòu)和零件的靜強(qiáng)度和強(qiáng)度特征而非材料的靜強(qiáng)度和強(qiáng)度特征進(jìn)行疲勞仿真。

XM-W314上肢神經(jīng)損傷判斷檢查訓(xùn)練仿真模型 ? 功能特點(diǎn)： ■ XM-W314上肢神經(jīng)損傷判斷檢查訓(xùn)練仿真模型采用4組微電腦語音電路燈光指示，自動(dòng)語音提示，四人可同時(shí)操作提高教學(xué)效果。 ■ 用叩診錘中的痛覺檢查針，每組學(xué)員根據(jù)教學(xué)和考核需要用針刺方法檢查相應(yīng)編號(hào)仿真前臂及手部的痛覺，痛覺正常處手臂的揚(yáng)聲器中發(fā)出“痛”的聲音，同時(shí)該編號(hào)的控制器燈顯示綠色，痛覺消失處手臂的揚(yáng)聲器中發(fā)出“不痛”的聲音，根據(jù)痛覺感覺障礙區(qū)的不同，判斷神經(jīng)損傷的種類。 ■ 該仿真模型由4個(gè)前臂組成，分別為：尺神經(jīng)損傷前臂、橈神經(jīng)損傷前臂、正中神經(jīng)損傷前臂和正常手臂模型各一支，在上述四個(gè)前臂上布置了傳感器，病變部位準(zhǔn)確，檢查結(jié)果真實(shí)符合臨床實(shí)際，可供學(xué)生反復(fù)進(jìn)行上述三種神經(jīng)損傷檢查、診斷訓(xùn)練。

XM-64A多媒體經(jīng)穴學(xué)及針刺仿真訓(xùn)練系統(tǒng) ? 一、功能特點(diǎn)： ■ XM-64A多媒體經(jīng)穴學(xué)及針刺仿真訓(xùn)練系統(tǒng)模型為成人上半身，采用高分子材料制成。 ■ 共有54個(gè)穴位，與軟件配套使用，若使用刺穴正確，電腦顯示器上會(huì)自動(dòng)顯示當(dāng)前所刺身體部位，并同步播報(bào)該穴位名稱、穴位代碼、穴位經(jīng)絡(luò)、穴位部位。 ■ 系統(tǒng)融計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子控制技術(shù)、多媒體技術(shù)、腧穴理論于一體，軟件含“子午流注”。 ■ 聲音、屏幕、人體模型同步控制經(jīng)絡(luò)腧穴的信息。 ■ 顯示十二經(jīng)脈循環(huán)流注，經(jīng)脈絡(luò)屬表里對(duì)經(jīng)關(guān)系，特定穴的分布。 ■ 顯示表層、淺層、深層穴位解剖圖譜。 ■ 常見病的辯證施治，隨證選穴的查詢及處方輸出。 ■ 54個(gè)穴位：四白穴、率谷穴、頭維穴、上星穴、神庭穴、陽白穴、印堂穴、攢竹穴、陽白穴、絲竹空穴、睛明穴、承泣穴、百會(huì)穴、瞳子髎、下關(guān)穴、耳門穴、聽宮穴、聽會(huì)穴、迎春穴、水溝穴、承漿穴、地倉穴、顴髎穴、頰車穴、翳風(fēng)穴、風(fēng)池穴、風(fēng)府穴、天柱穴、大椎穴、肩井穴、巨骨穴、云門穴、中府穴、期門穴、章門穴、中脘穴、檀中穴、天突穴、肩貞穴、天宗穴、膏盲穴、肺俞、膈俞、至陽穴、肝俞、脾俞、胃俞、腎俞、命門。 ? 二、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ 多媒體經(jīng)穴學(xué)及針刺仿真訓(xùn)練系統(tǒng)模型：1臺(tái) ■ 針灸針：1套 ■ 連接線：1根 ■ 加密狗：1個(gè) ■ 操作軟件：1套 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張 ? 三、可選配置： ■ 計(jì)算機(jī) ■ 觸控一體機(jī)

XM-ZX開放性傷口止血包扎仿真標(biāo)準(zhǔn)化病人模型 ? 一、功能特點(diǎn)： ■ 該模型用于創(chuàng)傷包扎止血訓(xùn)練、急診急救訓(xùn)練； ■ 模型具備開放前臂離斷傷及下肢離斷傷； ■ 將離斷肢體血管與血泵相連，斷肢殘端血管可噴血； ■ 用于止血包扎急救操作訓(xùn)練，可用于考核止血包扎速度及包扎質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。 ? 二、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ 開放性傷口止血包扎仿真標(biāo)準(zhǔn)化病人模型：1臺(tái) ■ 血液循環(huán)模擬泵：1臺(tái) ■ 電源適配器：1個(gè) ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

XM-YC腰椎穿刺模擬人 ? 一、功能特點(diǎn)： ■ XM-YC腰椎穿刺訓(xùn)練仿真標(biāo)準(zhǔn)化病人模型為成年人大半身結(jié)構(gòu)，采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 取側(cè)臥位，背部與床面垂直，頭向前胸彎曲，雙膝向腹部屈曲，軀干呈弓狀。 ■ 腰部可以活動(dòng)，操作者需一手挽仿真病人頭部，另一手挽雙下肢腘窩處抱緊，使脊柱盡量后凸增寬椎間隙，才能完成穿刺。 ■ 腰部解剖結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確，體表標(biāo)志明顯，有完整的1-5腰椎（椎體、椎弓板、棘突）、骶骨、骶裂孔、骶角、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶、硬脊膜與珠網(wǎng)膜，以及由上述組織形成的珠網(wǎng)膜下腔、硬膜外腔、骶管、髂后上棘、髂嵴、胸椎棘突、腰椎棘突可真實(shí)觸知。 ■ 可進(jìn)行腰麻、腰椎穿刺、硬膜外阻滯、尾神經(jīng)阻滯、骶神經(jīng)阻滯、腰交感神經(jīng)阻滯訓(xùn)練。 ■ 腰椎穿刺模擬真實(shí)：當(dāng)穿刺針抵達(dá)模擬黃韌帶，阻力增大有韌性感，突破黃韌帶有明顯的落空感，即進(jìn)入硬脊膜外腔，有負(fù)壓呈現(xiàn)(這時(shí)推注麻醉藥液即為硬脊膜外麻醉)，繼續(xù)進(jìn)針將刺破硬脊膜和珠網(wǎng)膜，出現(xiàn)第二次落空感，即進(jìn)入珠網(wǎng)膜下腔，將有模擬腦脊液流出，全程模擬臨床腰椎穿刺真實(shí)情節(jié)。 ■ 可反復(fù)進(jìn)行練習(xí)。 ■ 皮膚和模擬脊髓腔可更換。 ? 二、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ 腰椎穿刺訓(xùn)練模型：1臺(tái) ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

XM-YC腰椎穿刺模擬人 ? 一、功能特點(diǎn)： ■ XM-YC腰椎穿刺訓(xùn)練仿真標(biāo)準(zhǔn)化病人模型為成年人大半身結(jié)構(gòu)，采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 取側(cè)臥位，背部與床面垂直，頭向前胸彎曲，雙膝向腹部屈曲，軀干呈弓狀。 ■ 腰部可以活動(dòng)，操作者需一手挽仿真病人頭部，另一手挽雙下肢腘窩處抱緊，使脊柱盡量后凸增寬椎間隙，才能完成穿刺。 ■ 腰部解剖結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確，體表標(biāo)志明顯，有完整的1-5腰椎（椎體、椎弓板、棘突）、骶骨、骶裂孔、骶角、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶、硬脊膜與珠網(wǎng)膜，以及由上述組織形成的珠網(wǎng)膜下腔、硬膜外腔、骶管、髂后上棘、髂嵴、胸椎棘突、腰椎棘突可真實(shí)觸知。 ■ 可進(jìn)行腰麻、腰椎穿刺、硬膜外阻滯、尾神經(jīng)阻滯、骶神經(jīng)阻滯、腰交感神經(jīng)阻滯訓(xùn)練。 ■ 腰椎穿刺模擬真實(shí)：當(dāng)穿刺針抵達(dá)模擬黃韌帶，阻力增大有韌性感，突破黃韌帶有明顯的落空感，即進(jìn)入硬脊膜外腔，有負(fù)壓呈現(xiàn)(這時(shí)推注麻醉藥液即為硬脊膜外麻醉)，繼續(xù)進(jìn)針將刺破硬脊膜和珠網(wǎng)膜，出現(xiàn)第二次落空感，即進(jìn)入珠網(wǎng)膜下腔，將有模擬腦脊液流出，全程模擬臨床腰椎穿刺真實(shí)情節(jié)。 ■ 可反復(fù)進(jìn)行練習(xí)。 ■ 皮膚和模擬脊髓腔可更換。 ? 二、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ 腰椎穿刺訓(xùn)練模型：1臺(tái) ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

XM-S3A靜脈輸液仿真手成套考核指導(dǎo)模型 ? 一、功能特點(diǎn)： ■ 模型采用高分子材料制成，膚質(zhì)仿真度高，皮膚紋理清晰，有完整的手靜脈血管系統(tǒng)，皮膚和血管的材質(zhì)柔韌、耐針刺。 ■ 可進(jìn)行靜脈輸液、采血和注射給藥訓(xùn)練。 ■ 可模擬靜脈血管充盈，可選擇不同類型的穿刺針進(jìn)行訓(xùn)練，進(jìn)針有明顯的落空感，正確穿刺有回血產(chǎn)生，可完成靜脈輸液，輸液滴數(shù)可控制。 ■ 該模型5只為一套，每個(gè)模型上的模擬血管內(nèi)徑分別為1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm，不同的難度差異，供學(xué)生訓(xùn)練、考核使用。 ? 二、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ 靜脈輸液手模型：5只 ■ 輸液套裝：1套 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張