为解决由于下肢肌力衰退、骨关节疾病、心脑血管疾病、脊髓损伤等导致的半失能老人下肢运动功能障碍问题(如无法独立完成行走、站立、坐下等基本生活动作),提出了一种具有辅助行走、辅助落座、辅助搬移功能的移动辅助机器人结构设计方案。针对人体尺寸分布规律,对结构部件进行了尺寸计算。为保证机构具有足够的结构强度,对关键部件进行了有限元仿真分析。在此基础上,建立了人-机耦合系统模型,完成了人-机耦合情况下的运动学仿真。提出了移动辅助机器人硬件系统设计方案,搭建了电气系统连接,完成了硬件电路设计。为验证理论成果的正确性,加工了实验样机,进行了相关实验。

随着我国老龄化社会趋势日益加重,半失能老人将成为一个十分庞大的群体,给养老机构及护理机构带来巨大压力。半失能老人绝大多数患有下肢运动功能障碍,无法独立行走。针对半失能老人这一群体,提出了行走辅助轮椅结构设计方案,并对关键部件进行了力学仿真及人机耦合情况下的运动学仿真,搭建了行走辅助轮椅系统框架。为验证理论设计的正确性,加工了行走辅助轮椅实验样机,并完成了相关实验。研究结果为设计行走辅助轮椅提供了理论基础。

普适跟踪结合增强现实和普适计算的多传感器系统成为一个大规模复合跟踪网络，对各种异质源数据进行融合，有效综合利用多种跟踪技术，完成真实世界和虚拟世界的无缝结合和实时交互，是一个新的交叉研究领域。为克服增强现实跟踪平台的可重复利用性差的缺陷，研究普适跟踪中一个关键问题：一个开放式的可重用的系统框架的开发，由跟踪系统硬件抽象归纳出一个可重复利用的基于组件的数据流处理模型，模型对任意几何关系及任意时刻的测量都可以进行融合从而达到最优状态。系统框架，传感器的改变或增减不会对融合结果产生太大影响，复合跟踪系统的动态集成性提高。