穿戴式健身器的设计建模与Adams仿真开题报告

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。

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。

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。

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。

毕业设计（论文）开题报告1 选题的背景和意义健身器材作为现代人健身、释放压力、调节心态、增强自信的重要工具，越来越受到人们的关注。

健身器材如何更加安全，更加舒适自然和更加人性化，使使用者在使用过程中能在身体、智力、精神和情绪的完美结合上找到更多的自我，更是当今设计的重点[1]。

1.1 选题的背景健身机械的创始人是美国的亚瑟·琼斯，他是医学家族出生，在很小的时候就在他父亲的书房中翻阅大量的医学和生理学书籍。

随后亚瑟·琼斯就对人体结构产生了浓厚的兴趣。

亚瑟·琼斯在1948年开始设计工作，经历的22年在报废27台设计作品之后亚瑟·琼斯在1970年制造出第一台组合器械Pullover Torso Machine，健美爱好者惊奇地称他为蓝色怪物[2]。

跑步机是最常见的健身机械。

最早的跑步机是作为一种医疗康复设备，由华盛顿大学的罗伯特·布鲁斯博士和韦恩·昆顿博士[2]于1952年设计制造。

随着理论基础和制造水平的提高跑步机的发展越来也全面，到现在发展为世界上最流行的有氧健身设备之一。

随着社会发展，健身作为人们最常用的排解烦恼和压力的手段，健身器材的市场将越来越火爆。

一台好的具有核心竞争力的健身器材必定能够赢得足够的市场。

1.2 国内外研究现状及发展趋势现代社会更加注重以人为本，因此，现在的健身机械设计大多都采用了人机工程理论。

人机工程学是本世纪50年代发展起来的一门新兴学科，它由人体科学、工程技术、环境科学、安全科学和社会科学等学科交叉而形成，是研究人、机及其环境相互作用的学科。

人机工程学把人的因素作为产品设计的重要条件和原则，其目的是如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最大化[3]。

而人机工程就是通过理论指导使健身器材在设计时充分考虑“人、机械、环境”的充分融合，使设计出来的健身机械更好的起到健身的效果。

健身器材市场潜力巨大，现在市场上的健身器材虽然种类繁多，但大多数仅注重功能和结构上的设计，对健身者的运动生理和运动心理关心不够，缺少对使用者全方位的关怀，出现了人机界面不合理、功能尺寸不科学、锻炼安全可靠性不高等设计问题。

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称关于健身器材设计要素的探讨学生姓名所学专业机械设计制造及其自动化学号指导教师姓名所学专业机械设计制造及其自动化职称副教授完成期限一、选题的目的和意义本研究的目的是为了利用划船健身机的具体实例即对划船健身机的设计构造要素和设计步骤进行论证来说明健身器材的设计要素，因为随着人们生活水平的提高和健身运动的普及，各种健身器材已日益广泛地进入具有不同层次消费水准的消费者家中。

康体100近两年来销售出去的逾万台健身器材就是一个明证。

“健康是我们一生的追求，健身不需要任何理由”，由此可以看出健身机在人们的生活中所起的作用。

通过本论文的介绍，我们可以清晰地对每个健身器材的设计要素进行分析与研究，从而得到最佳的设计方案，意在解决健身器材设计要素的完整性，以达到充分的适合人体训练的效果。

二、国内外研究现状近年来，随着人民生活水平的不断提高，生活质量得到逐渐改善。

越来越多居民的生活观念已由“力求温饱”向“永保健康”转变，以期拥有健康的体魄达到高效学习、工作，实现享受生活并延年益寿。

人民健身意识的不断高涨，促进了我国健身器材产业的飞速发展，我国的健身器材及其零部件，95 %以上实现了国产化，拥有 5 0 %的国际市场占有率。

然而，我国健身器材产业基础薄弱，起步较晚，在设计、制造、检测到销售和服务等方面与发达国家相比仍存在明显的差距。

由于国产健身器材利润低下，引发致伤致残事故，产品积压滞销等现象…积极发展现代化生产企业，前瞻性地开发高技术含量的安全型产品，健全符合国情实际的检测体系，从而全面提升我国健身器材的安全性能、服务水平和市场竞争力。

三、主要研究内容本设计由划船健身机与划船动作出发，依系统化设计程序的架构逐步进行设计的工作，综合本文的研究设计，将所得的成果所列如下: 对现有的划船健身机进行分类与比较，引出预防运动伤害的设计方向与解决方法，并建立划船健身机的功能构造图与设计黑箱图。

数字电子技术基础课程设计报告设计题目：健身计步器设计*****学号：*************班级：电子信息类18-3班指导教师：肖洪祥桂林理工大学信息科学与工程学院2020年1月目录1 引言 (3)2 电路方案设计 (4)2.1设计原理分析 (4)2.1.1信号处理与波形产生部分 (4)2.1.2计步部分 (4)2.1.3计卡路里部分 (4)2.1.4计时部分 (4)2.2主要元器件介绍 (5)2.2.1 74LS161 (5)2.2.2 多谐振荡器 (7)3 电路设计实现与仿真 (8)3.1信号处理和波形产生部分 (9)3.2计步部分 (9)3.3卡路里显示部分 (10)3.4计时部分 (10)4 结论 (11)参考文献 (12)1 引言随着社会的发展，人们的生活水平也不断地提高，健身慢慢成为人们生活的一部分，在很多健身项目中，显然跑步是人们实现健身最简单、有效的运动方法，健身计步器也成了计量步数、健身时间、消耗卡路里最直接的工具。

健身计步器的设计要求：传感器将人每走（跑）一步的振动以脉冲形式发出，将此脉冲整形作为基准计步脉冲。

数码管显示记录走（跑）步数，最大值为 9999，并以分钟为单位记录本次健身时间。

假定每走 14 步消耗 1 卡路里的热量，计算并显示走步过程中所消耗的热量。

根据设计要求，健身计步器由信号处理和波形产生部分、计步部分、计卡路里部分、计时部分四部分组成。

首先利用传感器将运动的震动转换成具有一定振幅的波形，经过信号处理电路将波形过滤并且放大，再经过施密特触发器进行整形，产生矩形脉冲，这时输出的波形便是具有可以用来计数的脉冲信号，将其输入四个由74LS161组成的十进制构成的计数显示器，在数码管中便可以显示最大为9999的步数。

同时施密特触发器输出的波形用74LS161做成的十四进制的分频器进行分频然后再接入由74LS161组成的十进制计数器，便可以显示健身过程中所消耗的卡路里数。

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称基于ADAMS的四自由度机械手运动学仿真学生姓名所学专业机械设计制造及其自动化学号指导教师姓名所学专业机械设计制造及其自动化职称副教授完成期限一、选题的目的和意义机械手是近年来发展起来的综合学科。

它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新科研成果，代表了机电一体化的最高成就，是目前科技发展最活跃的领域之一。

工业机械手的性能，要求不断提高工作精度和作业速度，增加机构的自由度，提高通用性和灵活性，同时还要求降低成本，控制简单，安全可靠。

因此，工业机械手的研究处于机械手研究的前沿。

二、国内外研究现状机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。

机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。

在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。

各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。

可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。

据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产；金属加工生产批量中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。

从这里可以看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。

目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。

三、主要研究内容1．为了适应工业化程度的飞速发展，对机械手进行优化机械优化设计。

2. 为了方便地表达三维设计思想，并可对设计结果进行动态干涉检查以及提高利用律用。

学习利用Pro/E进行零组件设计、仿真和工程图生成的内容。

3. 用ADAMS进行运动仿真设计。

四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1. 查阅有关书籍，借助于网上数字图书馆收集资料，对课题进行研究分析，形成系统的外部资料，把握国内及国外此方面的研究动向和研究理论。

基于ADAMS平台的柔性体仿真理论的若干研究的开题报告1.研究背景随着现代工业技术不断发展，为了满足生产需要，工程师和设计师常常需要利用计算机模拟实验方法完成产品的设计和优化。

在模拟实验过程中，柔性体仿真是一个很重要的研究方向，因为它影响了许多工程领域，如机械、电子、汽车、宇航等。

柔性体仿真是指对非刚性物体进行建模和仿真，其形状和运动能够变化，可以弯曲、绕曲、拉伸、挤压等，而且不同于刚性仿真的是柔性体仿真关注的是物体物理结构的变化以及形变、应变等物理特征。

2.研究意义基于ADAMS平台的柔性体仿真理论的研究具有很大的应用价值。

ADAMS是一款广泛应用于工程与科技领域的动力学仿真工具，其具有强大的动力学计算和图形显示功能，被广泛应用于机械、汽车、航空航天、建筑等领域，并且已经成为国际上公认的仿真工具之一。

本研究旨在针对ADAMS系统的柔性体仿真仿真模型进行系统的研究，探究ADAMS平台中的柔性体仿真模型的建模方法和计算模型，以实现更为准确的仿真模拟；3.研究内容（1）柔性体理论相关知识的介绍，包括柔性体在工程应用中的概念、特点以及柔性体结构的特性等；（2）ADAMS平台研究，包括ADAMS的基本操作和动力学仿真分析方法；（3）基于ADAMS平台的柔性体仿真模型的建立方法和实现技术的研究；（4）柔性体仿真计算分析，包括柔性体的运动学、动力学分析以及仿真结果预测和分析等。

4.研究方法本研究主要采用理论分析和计算仿真的方法，综合运用ADAMS平台的柔性体仿真技术研究ADAMS平台中柔性体仿真SPH流体力学的建模方法和计算模型。

同时，利用MATLAB等计算机编程语言，对柔性体仿真模型的运动学、动力学等相关数据进行实验数据分析。

5.研究预期结果通过本研究，将构建出基于ADAMS平台的柔性体仿真模型，该模型的优点是模拟数据具有较高的精确度和准确性。

同时，本研究还将通过对模型的连续仿真计算，实现柔性体运动学、动力学等方面数据的获取，深入研究柔性体运动特性，从而为相关工程应用提供依据和选择依据。

开题报告机械设计制造及其自动化基于ADAMS的凸轮机构设计与三维建模仿真一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义在工业生产中，经常要求机器的某些部件按照规定的准确路线运动，仅应用连杆机构很难满足这个要求，所以常常需要结合工作表面具有一定形状的凸轮。

考虑到凸轮机构运动的复杂性，使用传统的设计方法很难根据从动件运动规律精确地描述出凸轮复杂的外形轮廓曲线。

目前常用的方法是在其它三维软件中造型，然后传入ADAMS 中进行仿真分析。

这种方法在某种程度是上可取的，但对于轮廓曲线比较复杂的凸轮机构来说，显然存在这样一个弊端，就是在数据传输的过程中很有可能出现信息失真的现象。

因此，本文基于ADAMS软件完成了凸轮机构的设计到仿真整个全过程。

虚拟样机技术是机械工程领域内一门新兴的技术，有着广阔的市场发展前景。

虚拟样机技术已经广泛地应用到汽车制造业、工程机械制造业、航天航空业、国防工业及机械制造业等领域。

ADAMS则是目前最优秀的虚拟样机软件之一。

该软件从上世纪90年代开始在我国的机械制造、汽车交通、航空航天、铁道、兵器、石油化工等领域得到应用，已经为各领域中的产品设计、科学研究做出了很大贡献。

目前，ADAMS广泛应用在航空航天、汽车制造、造船、机器人及其它多种工业机械，并取得了很好的社会经济效益。

世界最先进的包装机械制造商Pure-Pak的工程师们利用ADAMS成功的设计并试验饮料加注系统的单向阀；美国航空航天局(NASA)的喷气推进实验室(JPL)成功地实现了火星探测器“探路号”在火星上的软着陆，JPL 工程师利用ADAMS等虚拟样机技术仿真研究了宇宙飞船在不同阶段的工作过程[12];我国航天部上海航天局第805研究所利用ADAMS，完成了国家高技术项目“空间站两自由度大面积柔性太阳池阵”动力学仿真研究。

在我国，自从北京吉普汽车公司曾经利用ADAMDS成功开发了BJ2022二代车型。

ADAMS软件更广泛的应用于复杂机构或复杂机械系统的研究，比如汽车的几乎所有总成、多级轮系、并联机床、电梯、起重机械、农业机械等复杂机械系统。

多刚体系统运动分析及基于AS的建模与动态模拟的开题报告一、选题背景随着现代工业技术的不断发展，多刚体系统的运动分析和动态模拟在物理学、机械工程、土木工程等领域的应用越来越广泛。

多刚体系统的运动分析不仅可以用来模拟复杂机构的运动轨迹，还可以揭示物体相互作用力的本质和特定的动力学规律。

基于此，本课题选取多刚体系统运动分析及基于AS的建模与动态模拟作为研究方向，旨在提高多刚体系统建模和动态仿真技术的应用水平。

二、研究目的本课题旨在通过探究多刚体系统的运动学和动力学规律，以及自由度、约束和协调运动等多方面的问题，建立刚体系统运动的数学模型和物理模型，为基于AS的建模与动态模拟提供理论支持，试图实现多刚体系统的精确计算和动态仿真。

三、研究内容1.多刚体系统的运动学和动力学研究针对多运动副、复杂约束关系等问题，研究多刚体系统的运动学和动力学规律，找出多刚体系统在运动过程中发生的各种问题。

2.基于AS的多刚体系统建模技术研究分析AS在机械工程建模领域中的优缺点，结合多刚体系统特点，采用AS进行多刚体系统建模。

3.多刚体系统运动仿真技术研究利用基于AS的建模技术，建立多刚体系统运动的仿真模型，用数值方法和仿真软件进行动力学模拟，模拟刚体系统的运动过程和性能。

四、预期成果1. 对多刚体系统动力学和运动学问题进行研究，并建立多刚体系统的数学模型和物理模型；2. 掌握基于AS的多刚体系统建模技术，实现多组件建模；3. 开发多刚体系统动态仿真软件，并实现对多刚体系统运动的精确计算和动态仿真。

五、研究意义本研究对于机械工程、土木工程等领域的设计、制造、控制和优化等具有一定的实际意义。

它可以为相关行业提供一种精确、快速、经济和有效的技术手段，有助于提高多刚体系统运动分析和动态仿真技术的水平和应用范围。

此外，该研究也可以为多体运动规律的研究提供新的思路和方法。