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利用载人离心机开展离心机训练可提高飞行员的+Gz耐力,降低意识丧失(G-LOC)的发生率,已被证明是有效的方法,受到各国的重视。人工重力的研究将决定在太空飞船的设计中是否需要人工重力的问题。人体短臂离心机试验台不但可以用于航空失重的训练上,还可以用于医疗和体育锻炼上。
本文在此背景下设计并研制了一台人体短臂离心机试验台。该试验台依据人工重力的原理,用将试验台分为中心部分和两臂的思想进行设计,以东风汽车后桥半轴作为中心轴,以角铁作为两臂的主材料,以PIC16F74单片机作为主控芯片,完成了该试验台的机械和电气系统。该试验台采用双动力驱动,即人工动力驱动和电机驱动,人工动力驱动是通过齿轮和链条,电机驱动是通过永磁无刷直流电机驱动。以PIC16F74单片机为核心控制芯片的控制系统,包括液晶显示子系统、转速采样子系统、A/D转换子系统、无线传输子系统、无级定量磁粉阻尼子系统、电机驱动子系统。其中A/D转换实现了阻力矩、电池电压的转换,转速采样实现了人体短臂离心机试验台的转速采样,液晶显示把A/D转换和转速采样的数据进行了数据显示,无线传输实现了数据的短距离传输、无线视频的传输及短距离的简单控制。
试运行表明该试验台使用效果良好,能够完成人体加速实验项目。