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  • 【期刊】 舱外航天服-航天员下肢系统动力学建模与分析

    刊名:载人航天 作者:林如海 ; 谢晓梅 ; 李钰新 ; 李学生 ; 王振伟 ; 徐利梅 ; 王枭 关键词:舱外航天服 ; 人体下肢系统 ; 动力学建模 ; 运动状态 ; 运动分析 ; 动力学分析 机构:电子科技大学航空航天学院 ; 电子科技大学航空航天学院 年份:2019
    摘要:针对未来月球、火星等地外星体表面探测对舱外航天服下肢系统活动性的需求,探讨了充压航天服对航天员下肢运动的影响,进行了航天服下肢系统自由度配置、航天服-航天员下肢系统的建模、运动学和动力学分析。首先,结合人体生理结构特点和工效学要求,配置了具有12个自由度的航天服下肢关节系统。然后采用DH参数法,对单腿6自由度系统进行了正逆运动学分析,并利用拉格朗日方法建立了人服系统的动力学方程。最后,以直立行走和上下楼梯模拟不同路况,定量分析了航天员在未着服、着服未充压和着服充压状态下髋关节、膝关节和踝关节的力矩变化。结果表明,航天服质量、转动惯量和关节阻力矩将增加航天员的活动负荷;不同路况下,下肢各关节的力矩受到不同影响。未来星表探测航天服设计时,合理确定航天服质量、关节结构形式是非常必要的。
  • 【期刊】 美考虑让航天员乘用商业亚轨道飞行器

    刊名:太空探索 作者:小默 关键词:航天员 ; 美国宇航局 ; 亚轨道飞行器 ; 认证程序 ; 实验设备 ; 载人探测 ; 认证工作 ; 商业 年份:2020
    摘要:在允许研究人员随实验设备乘商业亚轨道飞行器上天飞行后;美国宇航局启动了允许其航天员乘坐此类飞行器的一项认证程序;认证工作将由美国宇航局载人探测与运行任务署承担;第一步很可能会借鉴商业载人运输计划的技术要求和标准;并针对亚轨道飞行器的具体特点做出适当修改;商业载人运输计划的技术要求约有修改;
  • 【论文】 舱外航天服—航天员下肢系统动力学建模与仿真

    作者:林如海 关键词:航天服关节 ; 运动学分析 ; 动力学建模 ; 拉格朗日方程 ; 动力学仿真 机构:电子科技大学 ; 电子科技大学 年份:2018
    摘要:随着载人航天技术和深空探测技术的发展,未来航天员在月球、火星等地外星体表面开展资源勘探、基地建设和科学实验等出舱活动将是载人空间探测的重要组成部分。充压航天服为航天员出舱活动提供生命安全保障的同时,由于关节阻力矩的存在,将增加航天员的工作负荷、降低其工作效率。因此,航天服活动性是航天服设计时需要考虑的重要因素之一。前期航天服设计中主要针对航天服上肢关节系统的活动性能展开,对航天服下肢系统活动性的关注度较少。未来地外星体表面长时间、远距离出舱活动将要求航天服下肢系统具有足够的活动性能。本文主要围绕舱外航天服-航天员下肢系统的动力学问题展开研究,旨在为设计关节和改善航天服活动性提供参考。首先,本文针对人体步态行走,结合人体生理结构,配置了具有步态行走能力的航天服下肢关节活动自由度。考虑到星表探测过程中肢体动作的多样性,进而优化配置下肢关节系统为12个自由度。根据配置的关节自由度,开展了航天服下肢各关节概念模型设计,为航天服下肢关节系统的设计与性能分析奠定基础。其次,在建立舱外航天服-航天员下肢系统物理模型的基础上,本文采用D-H(Denavit-Hartenberg)参数法对下肢系统进行了正逆运动学分析,给出了下肢系统单腿关节转角的逆解求解方法,并进行实例验证。接着,基于建立的物理模型,采用拉格朗日方程方法对未着服航天员下肢系统进行动力学分析,计算下肢各关节的力矩信息。同时,以美国舱外航天服为例,考虑航天服质量、惯量及具有迟滞性的充压航天服关节阻力矩,建立着服航天员下肢系统的动力学模型,分析航天服对航天员步态行走过程中关节力矩的影响。最后,在ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)仿真平台上,建立未着服和着服航天员下肢系统3D模型,进行相应的动力学仿真分析,得到下肢各关节处的关节力矩。仿真结果与理论分析结果基本一致,验证了理论模型的准确性。在一个步态周期内,着服较未着服时航天员髋关节、膝关节及踝关节所做的功分别增加了205%、134%和95%,验证了充压航天服对航天员各个关节活动性的影响。
  • 【专利】 一种航天员专用的富硒营养餐制剂

    作者:毛宏伟 ; 毛红岗 ; 毛洪涛 年份:2017
    摘要:本发明公开了一种航天员专用的富硒营养餐制剂,所述富硒营养餐制剂由以下组分配方组成:红枣粉10%‑30%,核桃粉10%‑30%,山药粉5%‑25%,板栗粉5%‑25%,枸杞粉5%‑20%,螺旋藻粉5%‑20%,红小豆粉5%‑20%,全麦粉5%‑15%,海带粉5%‑15%,菠菜粉5%‑15%,胡萝卜粉5%‑15%,豆奶粉3%‑15%,全脂乳粉3%‑15%,麦芽糊精3%‑15%,富硒香菇粉1%‑10%,木糖醇1%‑10%,酵母粉0.01%‑1%。本发明充分利用各五谷杂粮营养特性,进行科学配比,调节人体免疫机制;非常适合航天员的特殊人群,也可用于部队、航海任务以及登山、徒步旅行等野外活动用。
  • 【期刊】 航天员虚拟训练中运动物体抓持规则研究

    刊名:航天医学与医学工程 作者:邹俞 ; 晁建刚 ; 林万洪 关键词:航天员 ; 力封闭 ; 运动物体 ; 碰撞 ; 抓持规则 ; 手势 ; 虚拟训练 机构:中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室 ; 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室 年份:2019
    摘要:目的探索航天员虚拟训练中运动物体抓持规律,为提升地面仿真训练中存在的航天员协同操作训练效果提供技术基础。方法在力封闭虚拟手抓持规则的基础上,以手为研究对象,建立指尖和物体组成的碰撞系统,采用弹塑性力学推导建立物体运动和抓持碰撞时最大接触力之间的关系;开展实验分别验证手姿、材质和物体速度对抓持的影响。结果手姿对是否符合抓持规则起着重要影响,主要取决于抓持接触点位置和法矢;物体密度主要影响最大抓持压力,摩擦系数影响是否满足力封闭原理,杨氏模量对抓持影响较小;物体的运动速度越大,越难抓持。结论通过碰撞模型和力封闭原理实现了抓持判断,仿真手部抓持运动物体的场景,可以应用到航天员虚拟训练的虚拟手抓持场景,对航天员虚拟训练有应用价值。
  • 【期刊】 筑梦九天写忠诚 记英雄的中国航天员群体

    摘要:眺望蓝色地球,心中最美的风景是五星红旗;遨游浩瀚太空,身体失重但心灵永不失重。在中国人民解放军航天员大队成立20周年之际,11名曾经出征太空、刷新"中国高度"的中国航天员重温入队誓词,表达为新时代载人航天事业拼搏奋进的昂扬斗志。
  • 【期刊】 面向航天员训练的混合现实场景理解方法研究

    刊名:载人航天 作者:李畅 ; 晁建刚 ; 何宁 ; 陈炜 ; 许振瑛 关键词:航天员 ; 场景理解 ; 混合现实 ; 目标识别 机构:中国航天员科研训练中心 ; 中国航天员科研训练中心 ; 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室 年份:2020
    摘要:针对航天员混合现实系统在人机交互过程中尚未实现自主智能诱导的局限性;结合航天器舱内环境的特殊性;构建了一种航天员混合现实空间场景理解原型系统架构;提出了基于深度学习的空间场景自主理解方法;采用合成样本的方法建立了舱内设备数据库;实现了基于深度学习算法的自主舱内设备识别;实验结果表明;对舱内设备识别的mAP值达到79.8%;混合现实空间场景理解原型架构和场景理解方法可以有效解决航天员舱内训练设备操作状态变化的自然识别需求;并实现混合现实虚拟流程的自主引导;
  • 【期刊】 长期飞行航天员天地一体化信息需求与架构研究

    刊名:《信息通信》 作者:陈欣 ; 范永亮 ; 徐冲 ; 陈军伟 关键词:航天员 ; 空间站 ; 天地一体化 ; 信息 ; 架构 机构:中国航天员科研训练中心 ; 中国航天员科研训练中心 年份:2018
    摘要:我国已启动载人空间站建设,将实现航天员长期在轨驻留。为确保航天员在轨高效工作和健康生活,需要建设满足任务需求的高效、便捷、丰富的天地一体化信息资源保障体系,这将开启互联网应用由地面到近地空间的延伸发展。文章从信息网络体系一体化的意义、信息需求、功能设计、架构研究等方面进行了阐述,提出了针对我国空间站任务的航天员天地一体化信息网络体系架构。
  • 【期刊】 长期飞行航天员天地一体化信息需求与架构研究

    刊名:信息通信 作者:陈欣 ; 范永亮 ; 徐冲 ; 陈军伟 关键词:航天员 ; 空间站 ; 天地一体化 ; 信息 ; 架构 机构:中国航天员科研训练中心 ; 中国航天员科研训练中心 年份:2018
    摘要:我国已启动载人空间站建设,将实现航天员长期在轨驻留。为确保航天员在轨高效工作和健康生活,需要建设满足任务需求的高效、便捷、丰富的天地一体化信息资源保障体系,这将开启互联网应用由地面到近地空间的延伸发展。文章从信息网络体系一体化的意义、信息需求、功能设计、架构研究等方面进行了阐述,提出了针对我国空间站任务的航天员天地一体化信息网络体系架构。
  • 【期刊】 天宫二号将挑战我国航天员在轨驻留纪录

    刊名:《太空探索》 关键词:航天员 ; 驻留 ; 空间实验室 ; 发射 ; 飞船 ; 太空 ; 对接 年份:2016
    摘要:据有关方面消息,今年第三季度,我国将择机发射天富二号空间实验室;第四季度将择机发射神舟十一号飞船。其中,神舟十一号飞船将搭乘2名航天员,与天宫二号对接,进行人在太空中期驻留试验,预计太空驻留30天。此前,我国航天员在轨驻留的最长时间是神舟十号任务创造的15天。
  • 【期刊】 航天员低重力运动模拟训练方法与研究综述

    刊名:载人航天 作者:江一帆;乔兵;赵颖; 关键词:低重力;;航天员训练;;被动外骨骼;;载人航天 机构:南京航空航天大学航天学院飞行器设计系 ; 南京航空航天大学航天学院飞行器设计系 ; 上海宇航系统工程研究所 年份:2018
    摘要:针对主要应用于航天员模拟失重训练与低重力环境下的人体科学研究的低重力环境模拟方法,介绍了包括抛物线飞行、中性浮力水池、虚拟现实技术、悬吊式重力补偿系统以及新近出现的被动式外骨骼系统等在内的国内外模拟低重力环境主流方法的工作原理与利用这些方法开展的科学研究与工程应用,对这些方法的优缺点与适用条件进行了比较与分析。发现抛物线飞行的低重力模拟效果较好,但持续时间有限;中性浮力水池为低重力模拟训练提供了充足的空间,但液体阻力会影响训练的效果;虚拟现实技术无法提供对低重力的体感;气浮台与悬吊式重力补偿系统虽然能对航天员受到的重力进行补偿,但其结构对航天员的运动构成了一定的限制。提出研发低重力模拟功能完善、低重力模拟范围可调、多运动自由度、人机工效良好以及支持多人与人机协同训练的新一代低重力模拟系统,作为开展航天员低重力环境模拟训练和低重力人体运动生物力学实验研究的平台,以满足未来载人航天任务的需求。
  • 【期刊】 航天员交互式电子技术手册架构与应用模式研究

    刊名:自动化与信息工程 作者:范永亮 ; 仲伟巍 ; 吴大蔚 ; 陈军伟 关键词:航天员 ; 交互式电子手册 ; 技术架构 机构:中国航天员科研训练中心 ; 中国航天员科研训练中心 年份:2018
    摘要:针对长期载人航天飞行任务,基于航天员用交互式电子技术手册的需求和特点,分析飞行计划的数据类型、展示形式和信息关联等方面的特殊性,提出航天员交互式电子技术手册应具备的基本功能.据此研究适用于载人航天任务的交互式电子技术手册平台架构,并设计其应用模式和信息流.
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