床用可转动式笔记本架的设计和研制

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为解 决 市场 上现 有 的笔 记本 电脑桌 (支 架 )使 用 时限制人 们 的活动 、调节 和搬 动 不方 便 及不 用 时空 间 占有 量大 等 问题 ，设 计 -款 安 装在 床 头靠 背侧 面 可伸 缩 、转 动 式 笔 记 本 架 .通 过 调 节 旋 钮 使 支 架 上 下 移 动 、抽 动或 转 动 .以 及 笔 记 本 桌 面 左 右 、前 后 移 动 或 滑 动 ，以 便使用 者 获得最 佳视 角 。本作 品运 用人机 工程 学设 计 ，将桌 面 部 分 设 计 为 可 调 节 倾 斜 度 的 面 板 . 以 方 便 使 用 者操 作 键 盘 。 使 用 时 ，笔 记 本 电 脑 腾 空 在 床 面 之 上 ，不 约束 使 用者 的运 动 ，调 节 灵 活 ，配有 锁 紧机 构 ，当调 节 到合 适高 度 ，通 过锁 紧机 构 能将 整个 装 置 固定 .安 全 可靠 。人需要 下床 时 ，松 动锁 紧机 构后 可很轻 松地把 支 架转 至床 边 ，而不 影 响人上 下 床 。不 使用 时 ，可 以把 支架推 到墙 边 继续放 置 笔 记本 电脑 ，也 能 当作 简 易 的床 头桌 ，还 能将桌 面靠 墙竖 立 ，节 约 卧室空 间 。

1 功能介绍1.1 主 要 功 能如图 1所示 .使用 时 .将 笔记 本 电脑 支架 安装 在 床头靠 背侧 面 ，通过 调 节旋 钮 可 以实现 笔 记本 支架 的升降 ；调 节 水 平 方 向 各 杆 件 的 相 x.：l-f置 ，能 够 实 现 笔 记 本支架 的前 后左 右移 动 .以满 足 不 同人群 的使用 需 求 ；放置笔 记本 的桌 面设 计 成可 调节 角 度 的面 板 。以便 使 用者操作 键 盘 。

1.2 附 加 功 能不 在 床 上 使 用 时 ，可旋 转 、折 叠 ，靠 墙 面 放 置 ，作 为简 易 床 头 桌 ，放 置 - 些 小 物 品 。

2 结构设计2.1 整 体 结 构 设 计江汉大学2012年学生科研重点项 目(编号：2012zd16)中国专利(专利号：201220124951.6)收稿日期：2012年 l0月1圈 2013/3根 据人 机工 程 学原 理 .确 定 笔记 本架 基 本参 数 如图 2所 示 ，整体结 构 如图 3所示 。

图 2中 ，底 座 离 床 面 的 距 离 为 230 mm，桌 面 升 降行程 为 200 mm，桌 面 左 右移 动行 程 为 320 mm，外 升 降机械制造51卷 第583期过 轴 承 和轴 承座 连接在 外 升 降套筒 。转 动手 轮，齿 轮轴旋 转 ，驱 动齿 条 上下 移动 ，从 而带 动 内升 降套筒 升 降，实现笔 记本 支架 的升 降。 内升 降套 筒和外 升 降套 筒通 过塑料 方筒 形件 (过 渡块 )构 成移 动 副 。

锁 紧机 构工 作示 意 如 图 5所 示 .桌面 到 达理 想 高度后 .将 锁 紧 圆杆卡 人手 轮 上 的凹槽 ，就可 以防止 齿轮转 动 ，从 而 实 现 齿 轮 和 齿 条 的 相 对 固定 。

2.3 水 平 方 向 机 构击10H7/m6折叠杆 2铝块折叠杆 1蝶形螺母螺杆图6 连接两折叠杆的转动机构沉头螺钉折叠杆 1内升降套筒转动轴铝块过渡块外升降套筒块水 平 方 向 的移 动 依 靠 3种 结构 实 现 。

第 - 种 结 构 是 如 图 6所 示 的转 动 机 构 .用 于 连接 图 3 中 的 折 叠杆 1与 折 叠 杆 3. 图 3中 的 折 叠 杆 2与 折 叠 杆 3也 采用 了这 种转 动机 构 。为 增加 连接 强度 和刚 度 ，折 叠杆 内压 配 了40 mm 长 的方 形 铝 块 。 螺 杆 上 部 与 上 部 铝 块 为过 渡 配合 .并 焊 接在 折叠 杆上 ，螺 杆与 下部 铝块 之 间为小 间 隙配合 ，由此形 成 了两折 叠杆 之 间的转 动 连接 ，并由 蝶 形 螺 母 起 锁 紧 两 折 叠 杆 的 作 用 。

第 二种 结 构 是 图 3中 的大 桌 面 固定管 和 折叠 杆 2之 间 通 过 塑 料 方 筒 形 件 (过 渡 块 )构 成 的 移 动 副 。

第 三种 结 构是 如 图 7所示 的-种转 动 副 。铝块 压配 在 折叠 杆 1内 .转 动轴 压 配在 铝块 内 ，并 与 折叠 杆 1焊 接 ，三者 成 为-个 整体 ，转 动轴 与压 配在 内升降套 筒内的 铝块 之 间为可 转动 连接 。松 开 或拧 紧缩 紧螺钉 ，可转 动 或 锁 紧 折 叠 杆 1。

3 刚度分析取笔 记本 电脑 质量 G2.5 kg计 算 ，对 折叠 杆 与 大桌面 固定 管之 间连接 的 刚度进 行校 核 。

设方 管 的截 面 的弯矩 为 作 用在 AB段 的均布 载荷为 q，D 点 的挠度 为 。，D 点 的转角 为 如，受力 分 析见 图 8：材 料 的 弹 性 模 量 E210 MPa。首 先 计 算 A 点 的垂直 位 移 ，然 后 在 A 点垂 直 向下 的单 位力 的作用 下 ，计算 各段 的 M(X)和 M(X)：AB段：M(X1)g l (1)BC段 ： ( 2)G( 2)(X2) 2 1 (2)CD 段 ：M(X3)G 3 M (X3) 3 (3)查 方 管 规 格 表 得 C 段 的 截 面 惯 性 矩 I.5 145mm ，CD 段 的截 面惯性 矩 1210 368.75mm ，则 ：。 ：紧螺钉图7 折叠杆与内升降套筒的转动连接D ，J图 8 折叠杆与大桌面固定管的受力分析图机械制造51卷第583期 2013/3囤I基于 U KF联合 I M M 的 目标跟踪技术研 究口 王 泠 口 刘 超 z1.西北工业大学 管理学院 西安 7100722.中国电子科技集团公 司第二十研究所 西安 710068摘 要 ：采用不敏卡 尔曼滤波(UKF)联合交互 多模 型方法(IMM)，设 计完成 了多传感器信息融合算法 ，并在 实验 室条件下进行了仿真验证，结果证明，该滤波算法真实可靠，大大提高了融合精度。

关键词：不敏卡尔曼滤波 联合交互多模型方法 多传感器信息融合中图分类号：TH123；TN967.2 文献标识码：A 文章编号：1000-4998f2013)03-0048-041 概述随着 雷达 、通 信 、遥 感 技 术 的发 展 ，单- 传 感 器信息 已远 远不 能满 足现代 战 争的需求 .这就要 求平 台装备具有 更 高级 的传感器 。利 用各类 传感 器提 供 的多重信息进 行信 息融 合 ，能够提 供 比单 -传感 器 更加 准确的 目标 情报 ，提高 了跟踪 系统 的性 能 。但 是 ，由于各 类传感器 测量 的维 数类 型不相 同、精 度各 异 以及 多传感器信息 的运 用不 当 ，往 往导 致融合 结果 不够 理想 。如何充分利 用 多传感 器信息 来提 高滤波 精度 .缩 短滤 波 时间 ，是- 个 具有重 要意 义 的现实 问题 。本文 以三 坐标雷达-跟踪 系统 为研究 对象 ，研究 多信 源多 目标 的信息融合 。该探 测系 统代 表 了 3类 典 型的 问题 ：多传感 器多源收稿H期：2012年 11月信 息融合 问题 (时空 配准 问题 )：目标机 动 跟踪 问题 (目标 运 动 模 型 的 匹 配 问 题 )；非 线 性 量 测 问 题 。 以 上 问 题已有 研 究人 员 做 出了- 些 研 究 [1-3 7，归纳 起 来 主要 有 ：异 类信 息 的融合 以最 优数 据压 缩 应 用最 为广 泛 ，它计 算简单 ，但 局 限于单 目标 跟踪 。目标运 动模 型研 究主要 分 单 模 型算 法 (如匀 速 运 动模 型 CV、Singer模 型 、当前 ”统计 模 型 等 )和 多模 型算 法 ]，单模 型 的单 -性 容 易 与 实 际 运 动 的 不 符 而 导 致 跟 踪 无 效 ， 而 基 于 多个 模 型组合 工作 的多模 型算法 构架过 于 复杂 ，易 增加计 算 复 杂 度 。 非 线 性 量 测 以扩 展 卡 尔 曼 滤 波 (EKF)以及 其各 种变形 为代 表 ，但 大多 会 因为线性 化处 理 导致滤波 发散 .并 且 大量 的数 据存 储增加 了算 法 的复 杂度 。

可见 ，对 于 目标跟 踪 ，设 计性能 优 良的滤 波器 与合适 的目标运 动模 型 ，是 获得 高精度 跟踪 的重要 前提 。本 文采啬8 1 2EI垫 鲁3-l0-28 mm E1 . EI、。计 算 D 点 的 转 角 ，这 需 要 在 A 处 作 用 - 个 单 位力 矩 偶 ：AB段 ： M (X1) q l M(X1)1 (4)BC段 ： M(X：)G( 2) M (X：)1 (5)CD 段 ：M (X3)G 3 M (X3)1 (6)贝U： 匾 啬 爱 0.035 rad2.O l 0由 生 活 经 验 可 知 挠 度 D在 0-30 mm， 在 0-5。，满 足使 用要 求 。上 述校 核均 为理论 状态 ，实 际使 用状 态下 。由 于 受 力 不 均 匀 等 因 素 造 成 挠 度 和 转 角 变 大 .实 物2013/3实 验 结 果 是 挠 度 为 17ram，转 角 为 可 4。，因 此 ，所 设 计 的作 品满 足使用 要求 。

4 总结该 笔记本 架 实现- 物多 用 ，既可作 床 上用笔 记 本架 。也 可 为简易 床头桌 ：组合 运用 转动 副 、移 动 副 、齿 轮齿 条 机 构 和 锁 紧 机 构 .达 到 满 足 用 户 舒 适 性 需 求 并 减少 卧 室 占用 空 间 的 目的 . 为 经 常 在 床 上 使 用 笔 记 本 电脑 的用户 提供便 捷 ，是 -种 理想 的生 活用具 ，批 量生 产时 的性 价 比高 ，有很大 的推 广应用 价值 。