Пояснительная записка к дипломному проекту «Создание модели биомеханического объекта на примере экзокостюма»



Сторінка1/15
Дата конвертації14.04.2016
Розмір1.2 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
Реферат

Расчетно-пояснительная записка к дипломному проекту «Создание модели биомеханического объекта на примере экзокостюма» содержит 126 страниц машинописного текста, 64 рисунка, 17 таблиц.

В расчетно-пояснительной записке приведен анализ методик, принципов, технологий, систем проектирования, позволяющих решать задачи создания биомеханических моделей и обмена данными между выбранными средами. Выявлены достоинства и недостатки данных систем и осуществлен выбор комплекса программных средств, реализующих данное решение. Описаны основные этапы разработанной методики на базе выбранных средств.




Содержание

1.Введение 3

Аннотация 3

Предметная область 4

Цели разработки: 4

Основные задачи дипломного проекта 5

Аналогичные разработки 5



Исследовательская часть 7

Общая структура биомеханической модели 7

Методы получения исходных данных 11

Подометрия 11

Гониометрия 11

Электромиография 12

Динамометрия 14

Стабилометрия 18

Захват движения 19

Обзор программ для механического проектирования 23



Adams 23

Unigraphics NX 7.0 24

Обзор программ для биомеханического моделирования 28



MCS.visualNastran 4D 28

SIMM 28

3D Visible Human 30

SIMI Motion 31

Visual 3D 31

OpenSim 33

LifeModeler 34

Выбор программного средства 34

Анализ кинематики движений механических и биомеханических систем 35

Положение тела человека в пространстве с точки зрения кинематики 35

Расчётные схемы и модели органов и систем 38

Определение координат точки незамкнутой пространственной системы в неподвижной системе координат 46

Определение линейных скоростей и ускорения точки звена незамкнутой пространственной системы в абсолютной системе координат 53

Определение угловых скоростей и ускорений звеньев незамкнутой пространственной системы в абсолютной системе координат 55

Моделирование движения нижней конечности в стадии опоры 55

Исследование и анализ динамических расчетных схем и моделей органов и структур 56



Конструкторская часть 66

Общая структура этапов разработки проекта 66



1.Анализ проекта 66

1.1.Предпроектное обследование объекта. 66

1.2.Изучение существующей документации. 66

1.3.Анализ проблем и постановка задач. 66

1.4.Структурирование проекта по частям. 66

1.5.Распределения задач между участниками проекта, разграничение зон ответственности. 66

1.Стандартизация проекта. 66

1.6.Создание структуры папок проекта в ProjectWise. 66

1.7.Разработка стандартов наименования файлов проекта. 66

1.8.Разработка стандартов наименования слоев в файлах проекта. 66

1.9.Настройка параметров файлов проекта. 66

1.10.Принятие стандартов используемых условных обозначений. 66

1.11.Принятие стандартов форматирования, оформления и нотации конструкторских и сопутствующих документов. 66

2.Управление проектом 66

1.12.Настройка управляющего окружения проекта в ProjectWise. 66

1.13.Настройка систем контроля изменений и версий в ProjectWise. 66

1.14.Настройка систем документооборота проекта в ProjectWise. 66

1.15.Разграничение прав доступа участников проекта в ProjectWise. 66

1.16.Общая первоначальная настройка среды проектирования. 66

3.Реализация проекта. 66

1.17.Исследование существующих библиотек моделей. 66

1.18.Создание механической части проекта 66

1.18.1.Создание геометрической модели 66

1.18.2.Создание кинематических связей и ограничений 67

1.19.Создание биомеханической части модели. 67

1.19.1.Выбор наиболее подходящего набора параметров из библиотеки моделей. 67

1.19.2.Создание набора основных сегментов модели 67

1.19.3.Получение исходных данных о движении 67

1.19.4.Задание базовых точек модели. 67

1.19.5.Выбор положения обучающих маркеров на модели. 67

1.20.Импорт опортно-двигательной части экзоскелета в проект. 67

1.20.1.Задание базовых точек части экзоскелета. 67

1.20.2.Задание связей между базовыми точками экзоскелета и модели 67

1.21.Синхронизация движения маркеров с базовыми точками модели экзоскелета. 67

1.22.Получение результатов. 67

1.22.1.Обработка полученных результатов. 67

1.22.1.1.Решение обратной задачи динамики. 67

1.22.1.2.Получение сил и моментов в определенных точках опрно-двигательной части экзоскелета. 67

1.22.2.Генерация производных документов 67

1.22.3.Адаптация модели для дальнейшего моделирования. 67

4.Создание Интерактивных Электронных Технических Руководств для конечных пользователей. 67

1.23.Презентации. 67

1.24.Видеоролики. 67

1.25.Обучающие материалы 67

Программные средства 67

Подготовка исходных данных проекта 68

Создание геометрической модели механической части 68

Экспорт геометрической модели в нейтральном формате STEP 69

Создание кинематических связей механической части 70



Импорт геометрической модели 70

Создание кинематических связей 71

Создание модели биологического объекта 72



Импорт модели экзоскелета в среду LifeModeler 72

Генерация базового набора сегментов тела 72

Создание базовых точек модели человека и привязка их к MOCAP 74

Применение методики на примере реабилитационного тренажера 75



Импорт модели тела человека 75

Создание мягких тканей 76



Объединение с моделью эллиптического (шагающего) тренажера. 76

Добавление агентов движения в модель. 78



Технологическая часть 80

Форматы файлов для межсистемной интеграции решений 80

Формат файла SLF 80

Файл геометрии 85

Нейтральные форматы 86



Формат IGES 86

Формат DXF 89

Формат STEP 90

Электронный документооборот на платформе Projectwise 93



Технико-экономическое обоснование 97

Введение 97

Основная часть 98

Расчет трудоемкости выполнения НИОКР, диаграмма Ганта 98

Расчет затрат на выполнение НИОКР 102

Материальные затраты 103

Специальное оборудование (СО) 103

Затраты на программное обеспечение и аренду ЭВМ (ЭВМ) 103

Фонд заработной платы (ФЗ) 105

Амортизационные отчисления (АО) 106

Косвенные расходы (КР) 108

ПФР, ФСС, ФФОМС, ТФОМС 108

Полная себестоимость работы (С) 109

Формирование чистой прибыли предприятия 109

Выводы 110



Промышленная экология и безопасность 111

Введение 111

Анализ основных факторов влияния среды на оператора ПК 111

Проектирование рабочего места оператора ПК 112



Общие положения 112

Обеспечение параметров микроклимата 113

Выбор рабочей позы 114

Обеспечение освещения рабочего места 116

Оптимальное размещение оборудования 117

Проектирование основных элементов рабочего места 117

Обеспечение электробезопасности 120

Обеспечение допустимых эргономических характеристики дисплеев 121

Обеспечение пожаробезопасности. 122

Расчет уровня шума 122



Расчет допустимого значения уровня шума 122

Расчет суммарного уровня шума нескольких источников шума в корпусе ПК 123

Утилизация картриджей печатающих устройств 125



Список использованных источников 127


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка