穿戴式健身器的设计建模与Adams仿真开题报告
ADAMS实验报告
ADAMS动力学建模与分析实验报告班级：姓名：学号:2013年12月31 日实验一、空间曲柄——滑块机构运动学建模与仿真一、实验目的：1、熟悉ADAMS操作界面，掌握简单几何实体、转动铰、转动函数施加、直线运动约束等基本建模方法，熟练建模操作流程；2、建立空间曲柄-—滑块机构运动学模型，进行仿真,获得仿真运动后处理结果。
二、实验要求:1、提交空间曲柄—-滑块机构仿真建模流程、仿真模型及其后处理仿真结果曲线。
三、建模与仿真操作流程：结构图：曲柄OA和连杆AB长分别为0。
08m和0.03m，曲柄OA作定轴转动,转动轴平行于x轴，角速度矢量沿x的负向，大小为sradw/2π=。
曲柄OA和连杆AB通过球铰连接,连杆AB和划款C在点B通过万向节连接，垂直轴分别为连杆AB的连体矢量m和支座的连体矢量n。
点B与滑块中心C重合。
滑块的滑槽沿x轴.初始时刻,点O,点A、点B的坐标分别为O(0，0,0),A（0,0。
08,0），B（0。
2，-0。
12,0。
1）,连体矢量m在公共基上的坐标阵为(0，-1，—2)/5。
要求计算滑块速度和加速度随时间的变化规律，并绘制曲线图.主要步骤：1、建立刚体构件（1）、建立建立4各主要点（2）、建立连B1，B22、建立运动副和驱动约束（1）、建立转动铰o（2）、B1B2建立球铰A（3）、B2建立点线约束（4）、B2建立垂直约束（5）、在o处加转动铰滑块水平方向速度图:滑块水平方向加速度图:实验总结:学习掌握了ADAMS的使用，认识ADAMS在机械运动学仿真中的运用，模型的建立，约束的添加,驱动的添加以及实验结果的分析。
实验二、平面机械手运动学建模与仿真一、实验目的:1、熟练ADAMS操作，掌握复杂几何实体、固定铰、转动铰、直线运动施加等建模方法；2、建立平面机械手运动学模型,进行仿真，得出仿真运动后处理结果.二、实验要求：1、提交平面机械手仿真建模流程、仿真模型及其后处理仿真结果曲线。
Adams课程设计报告
优化建议：根据仿真结果对 课程设计进行优化和改进
结论：Adams软件在课程 设计中的应用效果显著，能
够提高教学质量和效果。
优化设计方案
课程目标：明确课程目标，确保教学内容与目标一致 教学方法：采用多样化的教学方法，提高学生的学习兴趣和参与度 课程内容：优化课程内容，确保知识点的连贯性和逻辑性 评估方式：采用多元化的评估方式，全面评估学生的学习成果
提高解决实际工程问题的能力
课程目标：培养学员解决实际工程问题的能力 课程内容：包括工程设计、项目管理、技术应用等 教学方法：采用案例教学、项目实践、小组讨论等 课程评价：通过实际工程问题的解决情况来评价学员的学习效果
01
课程设计内容
机械系统建模
建模目的：建立机械系统的数学模型，以便进行仿真和优化 建模方法：采用有限元法、边界元法、有限体积法等 建模步骤：建立几何模型、划分网格、施加边界条件、求解方程、后处理 建模软件：ANSYS、ABAQUS、NASTRAN等
稻壳公司
Adams课程设计报 告
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汇报人：
目录
课程设计目标
01
课程设计内容
02
课程设计步骤
03
课程设计成果
04
课程设计总结与展望
05
01
课程设计目标
掌握Adams软件基本操作
学习Adams软件的基本操作和 功能
掌握Adams软件的建模、仿真 和优化方法
学会使用Adams软件进行工程 分析和设计
不足：在课程设计中，自 我学习能力和自我管理能 力还需要进一步提高
对Adams软件应用的展望
应用领域：机械、汽车、航空航天等工程领域 发展趋势：智能化、自动化、集成化 技术挑战：提高计算效率、降低计算成本 应用前景：广泛应用于产品设计、仿真分析、优化设计等方面
ADAMS中的装配、静态、运动学、动力学仿真
About Adjusting Your Model Before SimulationBefore you begin your simulation, you may want to do one or more preliminary operations to help ensure a better simulation. You can do any of the following:• Check to see if you have the expected number of movable parts and the expected number and type of constraints in your model.• Determine the total number of system degrees of freedom (DOF) and which, if any, constraint equations are redundant. Learn more .• Check to see if any constraints are broken or incorrectly defined and, if so, perform an initial conditions simulation on your model to try to correct these broken joints. Learn more .• Perform a static simulation to move your model into an equilibrium configuration immediately before performing a dynamic simulation to reduce some of the initial, transient system response.• Calculate the natural frequencies of your model as linearized about a particular operating configuration. Learn morePerforming Initial Conditions SimulationYou can perform an initial conditions simulation to check for any inconsistencies in your model. The initial conditions simulation is often referred to as an assemble model operation. An initial conditions simulation tries to reconcile any positioninginconsistencies that exist in your model at its design configuration and make it suitable for performing a nonlinear or linear simulation. Most importantly, the initialconditions simulation tries to ensure that all joint connections are defined properly. For example, for a revolute joint to be defined properly, the origins of the markers that define the joint must be coincident throughout a simulation. If the markers are not coincident, the joint is broken and needs to be repaired. In this example, the initial conditions simulation helps repair the broken revolute joint by moving the origins of the two markers until they are coincident, as shown in the following figure.Consistent Gears that Become InconsistentIn the case of the door with two hinges, Adams/Solver ignores five of the constraint equations that it finds redundant. You do not know which equations Adams/Solver ignores, however. If Adams/Solver ignores all of the equations corresponding to one of the hinges, then all the reaction forces are concentrated at the other hinge in the Adams/Solver solution. Adams/Solver arbitrarily sets the reaction forces to zero at the redundant hinge. But Adams/Solver might not discard all the equations for one hinge and retain all the equations from the other. It might just as easily retain one or more equations from each, and discard one or more from each.Although Adams/Solver still provides the physically correct solution, the simulation may require extra computational effort to constrain the motion when all of the constraint forces and torques are concentrated at one end of the door. Consequently, it is always a good idea to carefully select your constraints and define models without any redundancies. For example, you can construct the model of the door with a spherical joint and a parallel-axes constraint instead of the single revolute joint.Door Frame with Spherical and Parallel-axes ConstraintsWhen you verify your model or run a simulation, Adams/Solver tells you which constraints are redundant. To solve the redundancy, try replacing a redundant idealized joint with a joint primitive. You may also want to replace redundant constraints with approximately equivalent flexible connections.Adams/Solver does not always check the initial conditions set for a constraint when it performs overconstraint checking. If you apply a motion on one joint and initial conditions on another joint, check to ensure that they are not redundant because Adams/Solver does not check them for redundancy and your model may lock up when simulation begins. As a general rule, do not specify more initial conditions than the number of DOF in your model. For more on initial conditions for joints, see Setting Initial Conditions.Examples of Redundant Constraint MessagesThe following sections provide examples of redundant constraint messages and ways to avoid the redundancies:• Example 1 - Converting a Revolute to a Spherical• Example 2 - Converting a Translation to an Inline• Example 3 - Removing Redundancies from Fourbar MechanismExample 1 - Converting a Revolute to a SphericalIf in your model, Joint_7 is a revolute joint, and Adams/View gives you the following warning messages, then you have two redundant constraint equations:Joint_7 unnecessarily removes Rotation Between Zi and XjJoint_7 unnecessarily removes Rotation Between Zi and YjThese messages indicate that the rotational constraint equations 4 and 5 that the revolute joint introduces are not needed. Therefore, you could replace the revolute joint with a spherical joint since it does not use these equations.Example 2 - Converting a Translation to an InlineIf in your model, Joint_29 is a translational joint, and Adams/View displays the following warning messages, then you could change Joint_29 from a translational joint to an inline joint to remove the redundancies:Joint_29 unnecessarily removes Rotation Between Zi and XjJoint_29 unnecessarily removes Rotation Between Zi and YjJoint_29 unnecessarily removes Rotation Between Xi and YjExample 3 - Removing Redundancies from Fourbar MechanismIf you build a fourbar mechanism with four revolute joints, Adams/View displays messages similar to the following:Joint_1 unnecessarily removes Rotation Between Zi and XjJoint_1 unnecessarily removes Rotation Between Zi and YjJoint_3 unnecessarily removes Rotation Between Zi and XjThese messages indicate that you could change Joint_1 from a revolute joint to a spherical joint, and change Joint_3 from a revolute joint to a universal or Hooke joint. By changing the joint types, you eliminate the redundant constraint warnings and possibly improve the performance of your solution.Alternatively, you could also remove the redundancies by changing just one of the revolute joints to an inline joint. There is almost always more than one way to remove redundant constraints. The best way is to select joint types so they match the way your physical system can move. Some of the possible configurations are shown in the figure below.Alternative Configurations for Fourbar MechanismRemember that Adams/Solver does not calculate joint reaction forces in any directions associated with redundant constraint equations because it automatically removes these equations when it performs a simulation. Therefore, you may also want to select your joint types based on where you want to measure joint reaction forces.Performing Static Equilibrium SimulationsWhen you perform a static equilibrium simulation on your model, Adams/Solver iteratively repositions all parts in an attempt to balance all the forces for one particular point in time.To learn more:• About Performing Static Equilibrium Simulations• Finding Static Equilibrium for Your Model• About Performing Dynamic Simulations to Find Static EquilibriumPerforming Initial Conditions SimulationYou can perform an initial conditions simulation to check for any inconsistencies in your model. The initial conditions simulation is often referred to as an assemble model operation. An initial conditions simulation tries to reconcile any positioning inconsistencies that exist in your model at its design configuration and make it suitable for performing a nonlinear or linear simulation. Most importantly, the initial conditions simulation tries to ensure that all joint connections are defined properly. For example, for a revolute joint to be defined properly, the origins of the markers that define the joint must be coincident throughout a simulation. If the markers are not coincident, the joint is broken and needs to be repaired. In this example, the initial conditions simulation helps repair the broken revolute joint by moving the origins of the two markers until they are coincident, as shown in the following figure.Repaired Revolute JointYou can also use the initial conditions simulation if you are creating parts in exploded view. Exploded view is simply creating the individual parts separately and then assembling them together into a model. You might find this convenient if you have several complicated parts that you want to create individually without seeing how they work together until much later. Adams/View provides options for specifying that you are creating your model in exploded view as you create constraints.To perform an initial conditions simulation:• From the Simulation Controls dialog box, select the Initial Conditions tool. Adams/View tells you when it has assembled your model properly. You can revert back to your original design configuration or you can save your assembled model as the new design configuration for your model. For more information on how to do this, see Saving a Simulation Frame.相关主题PopupPopup另请参阅Popup（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。
虚拟装配及运动仿真系统的设计与实现的开题报告
虚拟装配及运动仿真系统的设计与实现的开题报告一、选题背景随着科技的快速发展和社会的不断进步，虚拟装配及运动仿真技术在工业领域中的应用越来越广泛。
虚拟装配技术不仅提高了生产效率、缩短了开发周期，而且还大大降低了制造成本，使企业更具有竞争力。
运动仿真技术则可以在设计阶段发现并解决机械设计中存在的问题，避免了在实际生产中出现的可能导致意外和损失的问题。
因此，设计并实现一个虚拟装配及运动仿真系统，对于推进工业科技的发展、提高生产效率以及降低成本，有着十分重要的意义。
二、研究内容本系统将主要实现以下功能：1.3D CAD建模：系统将提供一套完整的3D CAD建模工具，能够实现产品零件的建模、材料贴图、手动操作等功能。
2.虚拟装配：系统将提供一个虚拟装配环境，用户在其中可以进行产品的组装、检测以及调整等操作，以验证零件之间的协调性。
3.运动仿真：系统将支持运动仿真，用户可以对整个产品或局部进行运动分析，包括运动学、静力学和动力学分析等。
4.数据交换：系统将支持与主流CAD软件和其他第三方软件的数据交换，方便用户在不同软件之间进行数据转换和共享。
三、技术路线1.采用Unity3D游戏引擎作为系统的基础开发平台，该游戏引擎具有良好的跨平台性能和可定制性，能够满足系统的需求。
2.使用SolidWorks作为系统的CAD建模工具，该软件是目前最流行的3D CAD建模软件之一，具有强大的建模和渲染功能。
3.开发运动仿真模块，实现产品的运动学、动力学和静力学分析，主要依赖于Matlab和Ansys软件。
4.将系统与其他第三方软件进行数据交换，包括SolidWorks、AutoCAD和Catia等主流CAD软件。
四、预期成果1.实现一个完整的虚拟装配及运动仿真系统，支持3D CAD建模、虚拟装配、运动仿真等功能。
2.优化系统性能，使其具有良好的交互体验，满足用户需求。
3.开发运动仿真模块，提供精确可靠的运动学、动力学和静力学分析，帮助用户发现问题并改进设计。
健身器材的设计及仿真论文
毕业设计题目健身器材的设计及仿真学生姓名学号系部专业班级指导教师二〇一五年X月摘要随着世界城市经济的发展和人民生活水平的迅速提高，城市居民的健康意识逐渐增强，健身也成为人们日常生活中的重要组成部分。
健身器的出现尤其是室内健身器材起到了足不出户也可以锻炼身体的作用。
本文设计的健身器材包括整体机架结构、背拉锻炼机构、腿部锻炼机构和扩胸锻炼机构组成。
首先本文对健身器材的方案进行确认，然后利用三维SOLIDWORKS完成健身器材的三维建模，并导出二维工程图，最后利用SOLIDWORKS对三维器材进行运动仿真。
关键词：健身器材，运动仿真，三维建模AbstractWith the rapid development of city economy and improve the people's living standard, city residents health consciousness gradually strengthens, fitness has become an important part of people's daily life. Emergence of fitness especially indoor fitness equipment to remain within doors can also exercise the role.In this paper, the design of fitness equipment including the whole frame structure, the back leg exercise training institutions, training institutions and chest expansion mechanism. First of all this paper confirm of fitness equipment, 3D modeling and 3D SOLIDWORKS fitness equipment, and the output of engineering drawing, finally the use of SOLIDWORKS to carry on the movement simulation of 3D equipment.Keywords: fitness equipment, motion simulation, 3D modeling目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章引言 (5)1.1 课题研究的目的及意义 (5)1.2健身器才国内外的现状 (5)1.2.1国内的研究现状 (5)1.2.2国外研究现状 (7)1.3 课题设计思路 (7)1.5 课题设计结构 (7)第二章健身器的总体设计方案 (9)2.1健身器的组成及各部分关系概述 (9)2.2 设计要求 (9)2.3 总体方案拟定 (9)第三章健身器整体结构的设计 (11)3.1 配重的设计 (11)3.2 滑轮的设计 (12)3.3钢丝绳的设计 (13)3.4 底座的设计 (13)3.5 上横梁的设计 (13)3.6 上横梁的有限元分析 (14)3.6.1 上横梁零件的三维建模 (14)3.6.2 确定材料 (14)3.6.3 添加夹具 (15)3.6.4 施加载荷 (16)3.6.5 生成网格 (16)3.6.6 运算求解 (17)3.6.7 分析结果输出 (18)3.7 其他零件的设计 (20)第四章健身器三维造型的设计 (21)4.1 Solidworks软件简介 (21)4.2 零件建模 (23)4.2.1上横梁三维建模的形成 (23)4.2.2 配重的三维建模形成 (23)4.2.3其他零件的三维模型造型 (24)4.3零件装配 (24)4.4三维向二维的转换 (27)第五章健身器材的仿真 (30)5.1机构仿真的作用 (30)5.2机构仿真类型 (30)5.3机构运动仿真步骤 (30)5.4 机构功能 (30)5.5 本章小结 (31)第六章结论 (32)6.1 本论文所取得的结果 (32)6.2 技术展望 (32)参考文献 (33)致谢 (35)第一章引言1.1 课题研究的目的及意义伴随中国经济实力的快速增长，生活节奏不断加快、工作压力日益增加，多数人群处于亚健康状态，越来越多的人开始意识到“健身”和“锻炼”的重要性；上海体育科学研究所的一项社会调查统计表明，在12000名接受访问的人群中，有65%的人表明自己有需要或正准备购买健身器材。
开题报告范文基于虚拟现实技术的智能健身系统设计与开发
开题报告范文基于虚拟现实技术的智能健身系统设计与开发开题报告范文：基于虚拟现实技术的智能健身系统设计与开发摘要：本文基于虚拟现实技术，设计并开发了一种智能健身系统。
该系统融合了虚拟现实技术、物联网技术和人工智能技术，旨在提供给用户一个全新的、沉浸式的健身体验。
本文介绍了系统的设计思路和关键技术，并对其未来发展做出了展望。
1. 引言随着社会的发展和生活水平的提高，人们越来越重视健康和健身。
然而，传统的健身方式往往单调乏味，缺乏趣味性，难以保持用户的长期参与度。
而虚拟现实技术的出现为健身领域带来了全新的机遇。
本文将基于虚拟现实技术，设计并开发一种智能健身系统，以提升用户体验和参与度。
2. 系统设计思路2.1 系统目标本系统旨在为用户提供一个全新的、沉浸式的健身体验。
通过虚拟现实技术的应用，用户可以在卧室、客厅等不同场景中进行身临其境的健身锻炼，获得更好的运动效果。
2.2 关键技术2.2.1 虚拟现实技术采用虚拟现实技术可实现用户与虚拟环境的互动，并营造出身临其境的运动体验。
用户通过配戴虚拟现实头显设备，可以看到虚拟环境中的健身场景，通过手柄等设备进行动作交互。
2.2.2 物联网技术系统中的运动设备与智能健身设备通过物联网技术连接，并实时传输数据。
运动设备可以记录用户的运动数据，智能健身设备可以根据用户的情况提供个性化的健身指导。
2.2.3 人工智能技术基于人工智能技术，系统可以根据用户的运动数据、身体素质等信息，生成个性化的健身训练计划，并根据用户的反馈进行调整优化。
3. 系统开发进程3.1 系统需求分析通过调研市场需求和用户群体的特点，确定系统的功能需求和性能指标。
对用户的运动需求进行分析，确定系统的健身项目和虚拟场景。
3.2 系统架构设计依据系统需求，设计系统的总体架构和模块划分。
采用前后端分离的架构，前端负责用户交互界面的展示，后端负责虚拟环境的呈现和数据处理。
3.3 系统开发与测试根据系统需求和架构设计，进行系统的模块开发和集成测试。
基于ADAMS的机器人动力学仿真研究的开题报告
基于ADAMS的机器人动力学仿真研究的开题报告1.选题背景及意义随着各种工业机器人的越来越广泛使用，人们对机器人动力学仿真研究的需求也越来越高。
机器人的动力学仿真研究可以为机器人的设计、控制和运行提供参考和支持，对提高机器人的工作效率、精度和安全性有着非常重要的意义。
ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种机械动力学仿真软件，广泛应用于产品设计、运动仿真、虚拟原型设计等领域。
通过ADAMS软件可以对机器人进行二维、三维动力学仿真，可根据不同的情况进行仿真，从而得出适用于不同机器人系统下的控制方法和运行规律。
本文旨在使用ADAMS平台，对机器人动力学进行仿真研究，从而更好地解决机器人工作中所遇到的问题，为机器人研究和应用提供技术支持和帮助。
2.研究内容和方法本研究主要内容是对机器人动力学进行仿真研究。
具体包括：1）机器人系统建模：根据机器人不同的机构和工作方式，建立机器人的三维模型，包括机器人关节、传动机构、末端执行器等。
2）动力学参数计算：基于机器人的三维模型，计算机器人的动力学参数，包括质量、重心、惯量、运动学链、级联惯量等。
3）动力学仿真：使用ADAMS软件对机器人进行动力学仿真，模拟机器人在不同工作条件下的运动状态，并对机器人的动力学性能进行分析和研究。
4）结果分析：通过分析仿真结果，评价机器人模型和控制算法的有效性，检验机器人的设计和控制方案的合理性，并对机器人的性能进行优化和提升。
3.研究计划1）文献调研和分析：通过系统地调研前人研究，分析机器人动力学仿真的发展现状和存在的问题，确定研究方向和目标。
2）机器人系统建模：根据机器人的不同应用场景，建立机器人的三维模型，包括机器人关节、传动机构等组成部分。
3）动力学参数计算：根据机器人的三维模型，计算机器人的动力学参数，建立机器人的动力学模型。
4）动力学仿真：运用ADAMS 软件对机器人进行动力学仿真，模拟机器人不同工作情况下的运动状态，包括复杂工作状态和非理想工作情况。
Adams课程设计报告
学分析。
丰富的求解器
软件内置多种高效、稳定的求 解器，能够处理各种规模和复 杂度的动力学问题。
强大的建模功能
提供直观的图形化建模环境， 支持多种几何体、约束和力元 的创建和编辑。
丰富的后处理功能
支持仿真结果的图形化显示、 动画演示、数据导出等，方便 用户进行结果分析和报告制作
积极面对挑战和Biblioteka 难在课程设计过程中，我们遇到了 一些困难和挑战。但是，通过不 断地尝试、努力和思考，我们最 终克服了这些困难并完成了任务 。这一经历让我深刻体会到了积 极面对挑战和困难的重要性。
THANKS
感谢观看
优化建议以提高设计效率
引入自动化脚本 建立标准件库 加强团队协作 定期开展培训
通过编写自动化脚本，实现模型构建、仿真分析等过程的自动 化，减少人工操作，提高设计效率。
建立常用标准件库，方便设计师快速调用和修改，减少重复劳 动。
通过团队协作，实现设计任务的合理分配和高效执行，提高整 体设计效率。
针对Adams软件的使用技巧和常见问题，定期开展培训活动， 提高设计师的软件应用能力和问题解决能力。
重视理论与实践相结 合
Adams课程设计让我深刻体会到 了理论与实践相结合的重要性。 只有将理论知识应用到实际操作 中，才能更好地理解和掌握软件 的使用方法和技巧。
不断提升自己的综合 素质
通过课程设计，我认识到自己在 知识、技能和团队协作等方面还 有很大的提升空间。在未来的学 习和工作中，我将不断提升自己 的综合素质，以适应不断发展变 化的社会需求。
设计要求
掌握Adams软件的基本操作，能 够利用Adams软件进行机械系统 的建模、仿真和分析，解决实际 的工程问题。
体育器材管理系统的设计与实现的开题报告
体育器材管理系统的设计与实现的开题报告一、研究背景体育器材是体育运动的基础设施，其使用和管理对于体育场馆、学校、社区等场所至关重要。
现有的体育器材管理方式主要是人工记录和管理，过于依赖人力，无法满足管理效率和精度的要求。
因此，设计一个高效、智能的体育器材管理系统成为迫切需求。
本项目旨在开发一款体育器材管理系统，以提高器材管理的效率和精度。
二、研究目的本项目的目的是开发一套体育器材管理系统，实现以下目标：1. 实现自动化管理，减少人工操作，提高管理效率；2. 建立器材档案，准确记录器材种类、数量、状态等信息，方便管理者查阅；3. 实现器材借还的自动化管理，提高管理精度和便捷程度；4. 实现数据统计和分析功能，帮助管理者了解器材使用情况，为决策提供数据支撑。
三、研究内容本项目的研究内容主要包括：1. 系统需求分析和设计，包括系统功能、数据结构和操作流程等；2. 体育器材的数据采集和处理，包括器材种类、数量、状态等信息的录入与更新，以及借还信息的记录和查询等；3. 实现器材管理系统的前端和后端开发，包括数据存储和处理模块、数据模型和接口等；4. 系统测试和实现，包括功能测试和性能测试，确保系统按照设计要求正常运行。
四、研究方法本项目主要采用以下研究方法：1. 目标分析法：分析体育器材管理系统的需求和目标，明确功能和性能要求；2. 数据采集与处理：收集器材信息，并进行数据清洗、排序和处理，建立器材档案；3. 前端与后端开发：采用前后端分离的方式，使用Vue和Python进行开发，实现系统的功能模块和接口；4. 测试方法：采用黑盒测试和白盒测试相结合的方法对系统进行测试。
五、研究意义本项目的研究意义主要体现在以下方面：1. 帮助提高体育器材管理效率和精度，实现自动化管理和信息化管理，为体育场馆、学校、社区等机构节省人力资源；2. 建立器材档案，准确记录器材信息，方便管理人员进行查阅和监管，保证器材的有效利用；3. 实现数据统计和分析功能，为管理人员提供数据支撑，帮助他们了解器材使用情况，制定决策。
运动参数的虚拟仪器的设计与仿真的开题报告
运动参数的虚拟仪器的设计与仿真的开题报告一、研究背景和意义现代运动科学已成为一门发展迅速的学科，运动参数的测量与分析在运动科学领域中发挥着重要作用。
常规的运动参数测量方法比如测量体重、身高、速度、加速度、步频、步幅等运动参数，通过传感器实时测量以及数据处理系统对数据的采集和分析，能够得出运动员的各种参数来较为全面地评估运动员的运动能力、比赛状态和随时调整训练计划。
但是，目前传统的运动参数测量设备多为昂贵、技术成熟度不高、可移植度差、操作复杂等问题，同时对于特殊的运动项目（如翻滚、跳高等）或在复杂环境下（如雨雪天气、深水）的运动参数测量也存在着无法很好解决的问题。
为此，开发一款基于虚拟现实技术的运动参数测量仪器将成为未来发展的方向。
虚拟现实技术可通过计算机模型的建立、动态演示、三维交互等方式，从中获取运动参数信息，可以取代传统测量方法的手持式设备和无法实现的环境下的运动参数测量，大幅度提高运动参数测量的精确度和效率，并且具有良好的可扩展性和可移植性。
二、研究内容和目标本次研究将开展以基于虚拟现实技术下的运动参数测量虚拟仪器为研究对象，通过对虚拟现实技术原理的理解，结合运动参数的特性，建立运动参数测量模型，并设计相应的界面与操作方式，以实现运动参数的快速测量，并通过仿真模拟实现测量结果的检验。
具体研究内容如下：1. 运动参数的建模与测量方法的研究：运动参数的建模是指可以通过虚拟现实技术建立一个现实的运动场景，再通过相应的测量方法，将对象运动参数的形态和动态效果清晰地表现出来。
2. 运动参数测量的虚拟仪器设计：基于研究的模型建立，进行虚拟仪器的设计与制作。
3. 界面设计：运用图形图像处理技术，设计与构建一个用户友好的交互界面，使用户能够准确地实现运动参数的测量。
4. 测量结果的仿真模拟：在设计完成的运动参数测量虚拟仪器中，实现运动参数的快速测量，并通过仿真模拟实现检验运动参数测量准确度的目标。
三、总体研究方案1. 运动参数的建模与测量方法的研究：首先研究现有的运动参数修正算法和运动模型，并建模和模拟出标准的运动场景。
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毕业设计（论文）开题报告
题目：穿戴式健身器的设计、建模与Adams仿真
1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）
1.1题目背景、研究意义
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。
纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。
能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。
自2008年我国成功举办奥运会后健身在我国越来越流行健身房如雨后春笋般在我国发展，这是我国健身行业发展最强有力的后盾。
根据测算每一个成年人锻炼一小时消耗能量0.2kw•h。
那么如果一个健身房有30台这样的设备每台每天工作5小时，相当于为国家节约0.324吨标准煤。
这对于有多个连锁分店的健身企业来说无疑是一个最为有效和最为简便的降低健身房的能源成本的方法。
通过该设计旨在锻炼学生运用现代设计方法基本原理进行设计和工程分析，使学生受到机械工程师基本训练。
1.2 国内外相关研究情况
健身器材或称为健身器械，就是用于人体健身的器材或器械。
近十多年来，它在世界各国却有了极其广泛的应用范围。
它不仅适用于人体的健身、健美，而且还广泛应用于群众性的体育锻炼、专业运动的基础训练和体能训练、体疗康
复锻炼以及体育性的文化娱乐和体闲等方面。
健身运动最早在美国兴起，1998
年美国健身产业的产值就己达到631亿美元，甚至超过了石油化工(533亿美元)、
汽车制造(531亿美元)及航空、初级金属和木材加工等重要工业部门当年的产
值，这一产值占美国当年GDP的11. 3%，在国民经济中居22位。
到1999年，
美国健身产业的产值增加到2000亿美元，成为美国的支柱产业。
伴随这一运动
产生的健身器材行业也成为一种热门行业，至今仍方兴未艾。
健身器材己在国
际市场上立足了20多年，仅美国每年就有120亿美元的销售额。
随着社会的发展，我国居民的生活水平不断提高，生活方式发生了相应的
变化，体育生活逐渐进入到人们的生活方式之中。
随着我国的家庭结构口趋小
型化，家庭劳动社会化，以及五天工作制的实施，人们拥有了充足的余暇时间，
同时，人们的思想观念口益理性化，“与其花100元治病，不如花1元钱防病”
这种健康新理念的广泛传播，使越来越多的民众积极参与健身并为此投资。
健
身活动的升温，拉动了健身运动器材的俏销2。
穿戴式健身器目前在国内外健身领域运用并不是很广泛，是一个新兴的需
要开发的项目。
可借鉴国内外对于可穿戴式肢体机器的的原理与相关研究内容
对其进行进一步的研究和创新。
2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：
题目内容主要包括三个方面，专用穿戴式健身器的设计，建模和工程分析：
A. 在设计方面要求依据设计参数，设计穿戴式健身器的方案，结构。
B. 在建模方面要求建立穿戴式健身器的实体装配模型。
对实体装配模型进行工程简化。
C. 运动分析方面要求提取穿戴式健身器的速度，加速度，特性。
并输出运动规律曲线。
D. 健身器总重：3.2kg腿肢长度范围：965----1085 mm；腿肢髋关节摆动最大角度：40°；腿肢膝关节转动角度范围：20°----85°；腿肢踝关节摆动最大角度：40°；腿肢弹簧负载范围：-75N----+75N；腿肢弹簧可调力范围：0N----40N；适用身高范围：155----180cm
2.2研究方案:
方案A
通过对人体全身大肌肉群锻炼运动的分析，对上肢下肢各大肌肉群单独的分析，设计独立机构方案和结构，各部分完成后进行整体的连接和调整。
方案B闰土机械外文翻译成品某宝dian
参考国内外上、下肢可穿戴康复机器人的结构原理，加入肌肉训练的运动分析，进行设计和建模。
3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
本课题研究的重点：人体各大肌肉群的运动分析和机械原理的掌握与运用
难点：机构的运动分析与建模
前期已开展工作：查阅机械原理和健身器材以及肌肉运动分析相关资料，了解穿戴式健身器机构的组成及运动分析，为进一步周密的设计做好充分准备。
4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写)
第1周：收集资料，借阅参考书，下载相关英文文献。
第2~8周：要求依据设计参数，设计方案，结构。
第8～14周：建立实体装配模型。
对实体装配模型进行工程简化。
第14～16周：要求合理确定约束条件，用Adams软件对实体进行运动以及特性曲线分析。
第16～18周：分析结论撰写论文。
5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）
指导教师：
年月日
6 所在系审查意见：
系主管领导：
年月日
参考文献
[1] 徐执陶但斌自行车蹬踏过程中肌肉运动分析重庆大学振动研完室
[2] 艾保全(1.中山大学物理学系，王先菊‘，刘国涛‘，刘良钢‘，郑华2广东广州510275; 2.湖北大学物理学系，湖北武汉430062) 肌肉运动的动力学模型
[3]单大卯人体门尸肤刃L肉功能模裂及其应用的研究
[4]陈磊可穿戴式下肢康复机器人的本体设计和步态规划
[5]孙恒陈作模葛文杰机械原理
[6] Wearable Observation Supporting System for Face Identification based on Wearable Camera Lu Han and Zushu Li
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