从运动范围、阻尼特征等方面比较一种用于抗阻训练阻力源的新型摆动液压阻尼器与传统直筒液压阻尼器的性能差异,为抗阻力量训练器创新设计提供应用基础参考。以膝关节屈伸训练器为例,通过模型构建、数理推导和仿真验证,对两种阻尼输出特性进行分析,结果显示:直筒液压阻尼器通过连杆提供的摆臂转动极限角度为116.6°,远小于摆动液压阻尼器可达270°的直接转动范围。摆动液压阻尼器能提供充分的阻力矩,而直筒液压阻尼器连接摆臂时存在明显的角度效应。某种相同运动条件下,摆动液压阻尼器做功为直筒液压阻尼器无杆腔侧的1.48倍,为有杆腔侧的2.09倍。研究表明:摆动液压阻尼器转动范围大、结构紧凑、可靠性高,在抗阻力量训练器中应用比直筒液压阻尼器更具优势,且对抗阻力量训练器的创新设计具有重要意义。

针对产品概念设计时,市场及用户需求获取困难、产品功能模型的构建依赖于设计者知识储备和经验等问题,提出利用专利群辅助完成产品概念设计的专利规避设计方法。首先根据设计主题检索得到相关专利群,并对其摘要、背景技术、发明内容等文字部分进行功能需求获取及分类;然后基于设计任务对专利文本深入分析,建立其功能模型;接着,基于功能需求对功能模型进行对比、保留、剔除、添加等操作,重构得到待设计产品的功能模型;最后利用TRIZ理论等指导完成产品概念模型。并通过拉网装置来验证此方法的可行性。