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?榱嗽諫?產(chǎn)過程中減少消耗、提高勞動(dòng)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量,因此汽車玻璃企業(yè)都已經(jīng)廣泛使用了機(jī)械手臂。機(jī)械手臂的使用能夠更好地利用平衡原理,在保證玻璃安全的前提下,更加快捷、高效的在狹小空間內(nèi)完成玻璃的移動(dòng)定位,這一過程只需要作業(yè)人員的簡(jiǎn)單點(diǎn)動(dòng)?,F(xiàn)階段使用的機(jī)械手臂按照結(jié)構(gòu)形式,我們可以將其分為兩類,分別是硬臂式機(jī)械手臂以及軟索式機(jī)械手臂兩種,企業(yè)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程中的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。下面我們分別對(duì)兩種機(jī)械手臂進(jìn)行分析、描述:
1.1 硬臂式機(jī)械手臂
硬臂式機(jī)械手臂由四部分組成,分別是夾具部分、機(jī)械手主機(jī)、氣路控制系統(tǒng)以及地面行走機(jī)構(gòu)。硬臂式機(jī)械手臂能夠在廠房高度有限、工件重心遠(yuǎn)離懸掛點(diǎn),并且工件需要傾斜或者反轉(zhuǎn)的情況下使用。與此同時(shí),硬臂式機(jī)械手臂配備有儲(chǔ)氣罐,能夠保證在斷氣狀態(tài)下繼續(xù)使用一循環(huán),而且還能夠發(fā)出警報(bào),在壓力下降到一定程度時(shí),啟動(dòng)自鎖功能,保證零件的安全。由于硬臂式機(jī)械手臂配備有安全系統(tǒng),因此操作人員無法在工件在運(yùn)輸過程中、未妥善方式的情況下進(jìn)行釋放。通過非標(biāo)夾具的配合使用,硬臂式機(jī)械手臂的適用范圍大幅擴(kuò)展,幾乎可以起吊任意形狀的工件,因此這種機(jī)械手臂的適用范圍極為廣闊。
1.2 軟索式機(jī)械手臂
軟鎖式機(jī)械手臂的功能與硬臂式機(jī)械手臂基本一樣,而且通過配備儲(chǔ)氣罐的方式,斷氣狀態(tài)下繼續(xù)使用一循環(huán),并且能夠向操作者提出警報(bào)。軟鎖式機(jī)械手臂通過配合使用各種非標(biāo)夾具的方式能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)范圍的擴(kuò)大,這種生產(chǎn)方式具有簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。
2 機(jī)械手臂的特點(diǎn)
機(jī)械手臂具有通用性高、可編程、體積小、重量輕、擬人化以及機(jī)電一體化等特點(diǎn)。除了部分專門設(shè)計(jì)的非標(biāo)機(jī)械手臂外,絕大多數(shù)的機(jī)械手臂都能夠執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。例如:通過更換末端操作工具執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù),而且機(jī)械手臂在結(jié)構(gòu)上類似于人體,由電腦控制可以進(jìn)行多種動(dòng)作,完成不同的任務(wù)。由于機(jī)械手臂能夠進(jìn)行再編程,因此我們可以完成小批量、多品種的生產(chǎn)制造。此外,由于機(jī)械手臂涉及到多種專業(yè)技術(shù),是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)的綜合應(yīng)用。
機(jī)械手臂最顯著的特點(diǎn)就是能夠降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),提高生產(chǎn)效率。機(jī)械手臂的動(dòng)力是電能,設(shè)備本身通過提前輸入程序,過程中進(jìn)行有效保養(yǎng),就可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的快速、敏捷、不停頓、精確地動(dòng)作,因此能夠在保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí),提高生產(chǎn)效率。最后,機(jī)械手臂的應(yīng)用,避免了企業(yè)作業(yè)人員在危險(xiǎn)環(huán)境下作業(yè)的幾率,有效提高了企業(yè)的安全生產(chǎn)水平,為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了有力支持。
3 機(jī)械手臂在實(shí)際中的應(yīng)用
汽車玻璃均為安全性玻璃,主要有鋼化玻璃以及夾層玻璃兩種,在前風(fēng)擋上采用的是夾層玻璃,避免由于玻璃碎裂而對(duì)駕駛員造成安全威脅,而汽車的側(cè)后風(fēng)擋大多數(shù)都采用鋼化玻璃,保證在被外力破壞時(shí),能夠碎裂成碎小鈍角顆粒,避免對(duì)汽車內(nèi)成員的二次傷害。雖然這兩種玻璃在使用過程中都能夠有效保證駕駛員以及車內(nèi)其他成員的人參安全,但是生產(chǎn)過程中,由于半成品玻璃未經(jīng)過熱處理,仍舊會(huì)給作業(yè)人員產(chǎn)生安全隱患,因此絕大多數(shù)的汽車玻璃企業(yè)都通過加大機(jī)械手臂的應(yīng)用來緩解這種情況。
汽車玻璃加工過程中最為危險(xiǎn)的一道工序就是將原片玻璃搬上工作臺(tái),而且由于原片玻璃的尺寸過大,極易在運(yùn)輸過程中造成損傷,導(dǎo)致玻璃碎裂的可能性增加。現(xiàn)階段汽車玻璃企業(yè)中應(yīng)用的六軸機(jī)械手臂就有效解決了上述問題。
在機(jī)械手臂前段安裝波紋真空吸盤、頂針、光控以及超聲波傳感器等零件來協(xié)調(diào)機(jī)械手位置,自動(dòng)進(jìn)行玻璃的吸附,保證能夠平穩(wěn)將其從貨架上運(yùn)至輸送臺(tái)上。絕大多數(shù)的六軸機(jī)械手臂前段至少安裝三個(gè)控制系統(tǒng),使玻璃面與吸盤整體面平行。六軸機(jī)械手能夠多方位隱形調(diào)節(jié)使其達(dá)到滿意的平面及角度,通過歸納總結(jié),這種機(jī)械手具有精度高、靈活性強(qiáng)、適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn),但是由于價(jià)格高、維修困難,需要固定底座位置等原因,也在一定程度上限制了技術(shù)的應(yīng)用。
現(xiàn)階段,很多汽車玻璃企業(yè)都與大學(xué)、設(shè)計(jì)院等進(jìn)行有機(jī)聯(lián)合,根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況設(shè)計(jì)機(jī)械手臂,例如:北京某汽車玻璃企業(yè)同北京某大學(xué)聯(lián)合,設(shè)計(jì)了一套既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,又能夠滿足生產(chǎn)需求的機(jī)械手臂,由于企業(yè)的生產(chǎn)車間內(nèi)空間狹小,將手臂設(shè)計(jì)成吊掛式,這種手臂在實(shí)際的應(yīng)用過程中展現(xiàn)出了效率高、操作簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及維修方便的優(yōu)勢(shì),在初加工階段應(yīng)用的效果非常明顯,但是由于對(duì)吸附玻璃時(shí)對(duì)擺放精度要求較高,因此不能在復(fù)雜工序中使用。
最后,我們常用的汽車玻璃有錫面和非錫面兩種,通過六軸機(jī)械手臂我們能夠?qū)㈠a面相反的玻璃翻轉(zhuǎn)過來,這就通過搬運(yùn)過程中檢測(cè)的方式,保證了玻璃的擺放順序,還能夠加快生產(chǎn)流程,避免安裝錯(cuò)誤情況的發(fā)生。
機(jī)械手臂作為汽車玻璃企業(yè)中應(yīng)用頻率最高的設(shè)備之一,很大程度上決定了企業(yè)的未來發(fā)展情況,因此現(xiàn)階段大量的資金以及人力偏向于機(jī)械手臂的研究與改進(jìn)。相關(guān)資料表明,未來的機(jī)械手臂必然會(huì)向著精度高、定位準(zhǔn)確、模塊化、機(jī)電一體化、多臂機(jī)械手以及聯(lián)網(wǎng)機(jī)械手等方向發(fā)展。未來的機(jī)械手臂在完成現(xiàn)有工作的同時(shí),通過大量先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更高精度的生產(chǎn)與運(yùn)輸,將隨機(jī)誤差控制在最小范圍內(nèi);而且機(jī)械手臂還能夠通過不同模塊組合的方式,完成不同的生產(chǎn)任務(wù),具有極高的靈活性;機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn),還能夠減少設(shè)備的占地面積,降低維修、檢查難度,提高可靠性;鑒于未來復(fù)雜的生產(chǎn)條件,以及較高的生產(chǎn)效率要求,多臂機(jī)械手必然會(huì)應(yīng)運(yùn)而生;與此同時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,也會(huì)使機(jī)械手的生產(chǎn)更加靈活多變。
關(guān)鍵詞:陸地鉆機(jī) 二層臺(tái)機(jī)械手臂 石油鉆桿排放系統(tǒng) 伺服驅(qū)動(dòng)
1.引言
鉆井作業(yè)過程中,二層臺(tái)井架工的作業(yè)環(huán)境非常惡劣,高空露天作業(yè),起下鉆井架工在26米高的猴臺(tái)上一站就是十多個(gè)小時(shí),風(fēng)吹日曬。為了改善井架工的作業(yè)環(huán)境,勝利油田鉆井三公司機(jī)動(dòng)辦公室開始著手設(shè)計(jì)二層臺(tái)機(jī)械手臂井架工伺服操作系統(tǒng),井架工在鉆臺(tái)偏房?jī)?nèi)或是在司鉆房?jī)?nèi)遙控操作二層臺(tái)機(jī)械手臂,實(shí)現(xiàn)鉆桿、鉆鋌擺正入指梁。該設(shè)計(jì)著重考慮四點(diǎn):①適用于公司內(nèi)部40、50、70型陸地鉆機(jī)k型自起井架,方便安裝和井隊(duì)設(shè)備搬遷。②無需對(duì)二層臺(tái)的承重進(jìn)行改裝,機(jī)械手臂小巧輕便,總重量控制在250kg以內(nèi)。③操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速靈敏準(zhǔn)確,井架工在鉆臺(tái)面或司鉆房?jī)?nèi)利用監(jiān)控視頻對(duì)機(jī)械手臂進(jìn)行可視化遙控操作,鉆桿擺放速度不低于人工擺放速度。④機(jī)械手臂露天作業(yè),皮實(shí)耐用,防水防爆。
2.現(xiàn)有二層臺(tái)機(jī)械手臂成型產(chǎn)品的介紹
針對(duì)以上四個(gè)要求,我們考察了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的鉆井二層臺(tái)鉆桿擺放系統(tǒng),都無法滿足上訴四個(gè)要求。國(guó)內(nèi)外鉆桿擺放系統(tǒng)成型的設(shè)計(jì)目前可以大致分為兩類,一類是將鉆桿整柱提起,再利用液壓手臂旋轉(zhuǎn)擺正推送入指梁。該設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)在于可以同時(shí)省去鉆臺(tái)面上兩個(gè)鉆工和二層臺(tái)上井架工共三個(gè)人的工作量,但這種設(shè)計(jì)對(duì)于二層臺(tái)的承重要求很高,必須對(duì)井架和二層臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新的設(shè)計(jì), 顯然對(duì)現(xiàn)有井架進(jìn)行改造不現(xiàn)實(shí)。例如,NOV(國(guó)民油井)公司和挪威MH公司的海上平臺(tái)鉆柱擺放系統(tǒng)(圖1),國(guó)內(nèi)杰瑞石油工程機(jī)械有限公司的二層臺(tái)智能排管系統(tǒng)(圖2)。第二種設(shè)計(jì)是鉆工先把鉆桿立柱的下端推到鉆桿盒內(nèi),下放游車,鉆桿立柱下端立在鉆桿盒上,打開液壓吊卡,然后用機(jī)械手臂抓住鉆桿立柱擺正推送入指梁。這種設(shè)計(jì)只能節(jié)省井架工的人工勞動(dòng),鉆臺(tái)面上還需要人工完成,但是這種設(shè)計(jì)的好處是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,二層臺(tái)不承受鉆柱的重量,只需要一個(gè)很小的力就可以將鉆桿擺正就位。在現(xiàn)有鉆機(jī)上增加二層臺(tái)機(jī)械手臂,只能采用這種設(shè)計(jì)。目前采用第二種設(shè)計(jì)思路的成型產(chǎn)品只有NOV(國(guó)民油井)公司開發(fā)的,二層臺(tái)液壓機(jī)械手臂(圖3)。我們?cè)贜OV的設(shè)計(jì)上大膽改進(jìn),采用全新的機(jī)器人設(shè)計(jì)理念,自主研發(fā)出了適用于40、50、70型陸地鉆機(jī)K型自起井架的二層臺(tái)機(jī)械手臂井架工伺服操作系統(tǒng)(圖4)。
3.二層臺(tái)機(jī)械手臂井架工伺服操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和NOV的設(shè)計(jì)大致相同,都包含導(dǎo)軌、滑臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、伸縮手臂、機(jī)械手(圖5)。整個(gè)機(jī)械手臂可以在導(dǎo)軌上前后滑動(dòng),左右轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械手臂向前伸出和向后縮回。 但是不同于NOV設(shè)計(jì)之處在于,我們的機(jī)械手臂安裝在舌臺(tái)的上部。這樣有兩個(gè)好處,第一,搬家無需將機(jī)械手臂拆掉,二層臺(tái)擋風(fēng)墻上有自動(dòng)固定位置,機(jī)械手臂滑到擋風(fēng)墻邊上自動(dòng)固定,二層臺(tái)下部就是裝車面,所以,機(jī)械手臂是一次安裝,無需拆卸。這對(duì)于陸地鉆機(jī),平均一兩個(gè)月就搬遷一次的搬家頻率,大大節(jié)省拆卸安裝時(shí)間。第二,機(jī)械手臂安裝在舌臺(tái)上部,安裝電纜、保養(yǎng)、維修都非常方便。維修人員觸手可及。NOV的設(shè)計(jì)一但出現(xiàn)任何問題,維修人員下去檢修都非常困難。
(2)近幾年伺服電機(jī)技術(shù)發(fā)展非常迅速,NOV的設(shè)計(jì)采用液壓缸、液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂我們的設(shè)計(jì)在二層臺(tái)機(jī)械手臂上大膽采用機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念,所有的驅(qū)動(dòng)全部采用伺服電機(jī)加減速機(jī)的形式作為動(dòng)力。導(dǎo)軌滑臺(tái)采用滾珠絲杠傳動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn)、動(dòng)作迅速、阻力小。旋轉(zhuǎn)臺(tái)和機(jī)械手臂部位全部采用渦輪蝸桿傳動(dòng)。相比NOV的液壓系統(tǒng),伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),省去了液壓站,液壓管線,制造成本大大降低,伺服電機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)和日常消耗成本也比液壓系統(tǒng)小很多。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安裝、維護(hù)、操控相比液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯。
(3)操控方面采用伺服電機(jī)速度控制系統(tǒng),機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制手柄模擬信號(hào)直接控制伺服驅(qū)動(dòng)器。井架工一只手握住操控手柄,前后左右推動(dòng)手柄就可以控制機(jī)械手臂的伸縮,滑臺(tái)的左右移動(dòng),旋轉(zhuǎn)手柄可以控制旋轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng),拇指部位的按鈕可以控制機(jī)械手抓的開合(圖6)。機(jī)械手臂上安裝有攝像頭,機(jī)械手臂的所有操作全部在顯示屏幕上可以看到,井架工在司鉆房?jī)?nèi)可視化遙控操作,無需再爬上二層臺(tái)。徹底解放井架工的體力勞動(dòng),改善工作環(huán)境,。
(4)滑塊采用回型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),絲杠和導(dǎo)軌上面鋪設(shè)承重板材,機(jī)械手臂出現(xiàn)故障,無法工作,可以用搖把將機(jī)械手臂退回到擋風(fēng)墻一邊,井架工站在承重板材上面進(jìn)行人工排鉆桿作業(yè)(圖7)。同時(shí)承重板材對(duì)絲杠和導(dǎo)軌起到防雨作用。
(5)該設(shè)計(jì)目前唯一的缺點(diǎn)就是,起鉆過程中,必須有液壓吊卡的配合才能開啟吊卡。所以只能安裝在配備有頂驅(qū)和液壓吊卡的井架上。下鉆過程中,利用機(jī)械手臂推送鉆桿的撞擊力就可以將吊卡口上。下一步的重點(diǎn)是將開吊卡的裝置和機(jī)械抓手都安裝到機(jī)械手臂上。實(shí)現(xiàn)無需液壓吊卡的起下鉆作業(yè)。
4.結(jié)束語(yǔ)
目前,數(shù)字樣機(jī)的研發(fā)過程已經(jīng)完成,全程通過delmia仿真軟件進(jìn)行數(shù)字樣機(jī)的開發(fā)、有限元分析和仿真演示。模型樣機(jī)零部件的設(shè)計(jì)、相關(guān)產(chǎn)品的選型和采購(gòu)已經(jīng)完成,下一步工作將圍繞地面試驗(yàn)臺(tái)的搭建,系統(tǒng)模型樣機(jī)的組裝和地面試驗(yàn)展開,計(jì)劃年底能將模型樣機(jī)安裝到公司新出50DB鉆機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
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作者簡(jiǎn)介:
田成輝,男,(1966.4?―)鉆井三公司機(jī)動(dòng)辦主任
徐元春,男,(1980.6―)鉆井三公司機(jī)動(dòng)辦干事
喬布斯的妻子這樣評(píng)價(jià)他的搭檔艾弗:在史蒂夫的生活中大多數(shù)人都是可以被替代的,唯獨(dú)喬尼不是。喬布斯和喬尼?艾弗是一對(duì)絕對(duì)耀眼的設(shè)計(jì)搭檔,他們分工明確,配合默契,共同創(chuàng)造了偉大的蘋果時(shí)代:艾弗喜歡分析某個(gè)特定設(shè)計(jì)背后的理念以及如何一步步地構(gòu)思出這個(gè)設(shè)計(jì)。而喬布斯則更注重直覺的判斷。他會(huì)明確指出自己喜歡的模型和草圖,放棄那些不喜歡的。艾弗則通過喬布斯的判斷進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)理念。
喬布斯與艾弗的結(jié)合不僅建立在公司的利益上,更建立在高度契合的個(gè)人追求上。事實(shí)上,早在喬布斯之前,艾弗就已經(jīng)是蘋果的高管,但他對(duì)設(shè)計(jì)的追求與當(dāng)時(shí)公司利益最大化的需求格格不入,因而萌生退意,是喬布斯的演講留住了他?!拔矣浀梅浅G宄返俜蛐嘉覀兊哪繕?biāo)不僅僅是賺錢,而是制造出偉大的產(chǎn)品,基于這一理念所作出的決策會(huì)與從前有本質(zhì)的不同”,艾弗說?;诖?,他們成為了那個(gè)時(shí)代最為著名的工業(yè)設(shè)計(jì)搭檔,同時(shí)也成為了彼此不可或缺的靈魂伴侶。
而在室內(nèi)設(shè)計(jì)圈,亦有這樣志同道合的搭檔們,他們基于共同的設(shè)計(jì)理想與價(jià)值觀,比肩同行,左手播種,右手耕耘,在設(shè)計(jì)路上種下一朵朵絢爛的設(shè)計(jì)之花。本期話題,我們邀請(qǐng)了肖澤?。軓埓荆ㄅ笥眩?、于園\李光政(朋友)、張靜\廖志強(qiáng)(夫妻)三對(duì)設(shè)計(jì)組合從搭檔的選擇、配合方式以及事業(yè)運(yùn)營(yíng)上為我們解密攜手設(shè)計(jì)路上的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。
張淳、肖澤健
“搭檔”這種方式帶給設(shè)計(jì)的,無疑是更完善的思想角度,更成熟的手法引用,更有效率的實(shí)際操作。
意趣相投設(shè)計(jì)征途結(jié)伴行現(xiàn)代裝飾雜志社:能為我們介紹一下您的搭檔嗎?在私下里,您和您的搭檔是什么關(guān)系?可否請(qǐng)您詳談一下你們選擇彼此作為自己搭檔的理由?你們的合作是基于怎樣的因緣際會(huì)?
肖澤?。何液臀业拇顧n張淳最先是在網(wǎng)上認(rèn)識(shí)的,后來又在同一個(gè)公司上班,彼此覺得“臭味相投”,所以在搭檔之前,關(guān)系就很好。在性格上,我喜動(dòng),她喜靜,我大而化之,她細(xì)心謹(jǐn)慎,我外向,她內(nèi)斂??梢哉f是赤道與北極。但正因?yàn)檫@樣的不同,在思想交流上才更能擦出不同的火花,這也是我們后來能夠搭檔合拍的基礎(chǔ)。對(duì)我來說,她是搭檔,是朋友,也是親人。
張淳:對(duì),我們是好知己好伙伴好姐弟,是沒有血緣關(guān)系的親人。剛開始獨(dú)立的時(shí)候,覺得一個(gè)人做設(shè)計(jì)太孤單,所以硬扯著他跟我一起做,這是源于私交。但后來在工作上慢慢磨合,彼此的行事風(fēng)格逐漸滲透融合,就成了真正意義上的工作搭檔。
肖澤?。浩鋵?shí)由于個(gè)體差異,好朋友未必是好搭檔,好搭檔也未必是好朋友,很慶幸,我們既是好朋友,又是好搭檔。
張靜:我跟廖志強(qiáng)私下里是夫妻。
廖志強(qiáng):不私下里也是。(笑)
張靜:其實(shí)我們并不是一開始就選擇彼此作為設(shè)計(jì)方面的搭檔,而是先成為戀人。
廖志強(qiáng):這是成為夫妻的必經(jīng)途徑,當(dāng)然,也是我們成為搭檔不可或缺的理由。
張靜:確實(shí)。也正是因?yàn)樽畛鯇?duì)彼此的欣賞和各方面的合拍,才能有事業(yè)上的完美搭檔:我是個(gè)非常感性的人,做事缺乏計(jì)劃、異想天開、感情用事,但他跟我恰恰相反――思路清晰,有條理。這點(diǎn)上,他的優(yōu)勢(shì)正好彌補(bǔ)我的不足。除開性格互補(bǔ)外,最重要的是我們價(jià)值觀一致,認(rèn)為金錢并不是最重要的,它只是生活的輔助手段。而且都喜歡看書,喜歡關(guān)注與設(shè)計(jì)有關(guān)的一切。
廖志強(qiáng):其實(shí)張靜所說的她的缺點(diǎn)也正是她的優(yōu)勢(shì),感性的人對(duì)藝術(shù)有著更敏銳的感知力。
于園:我的搭檔李光政是從業(yè)十多年的資深設(shè)計(jì)師,也是我多年的同事。我們?cè)谥肮彩碌膸啄晗嗷シ浅A私?,追求點(diǎn)也很默契,這些促成了我們后來獨(dú)立創(chuàng)業(yè)的合作。我們都希望開心生活開心工作,能做出點(diǎn)與眾不同的東西。李光政:做出不同是很多設(shè)計(jì)師孜孜以求的夢(mèng)想,也許終其一生都不能做到真正的“不同”,但我相信,真誠(chéng)的付出加無止盡的探索,我們終會(huì)有所得。設(shè)計(jì),但求無愧于心。
于園、李光政
現(xiàn)代裝飾雜志社:您認(rèn)為您的搭檔是一個(gè)怎樣的人?他的性格與處事風(fēng)格與您類似還是互補(bǔ)?
于園:我和李工的性格是互補(bǔ)的,我比較喜歡全局性地看問題,但在細(xì)節(jié)上著眼不多,他則嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,對(duì)細(xì)節(jié)把控游刃有余。拿讀書作比的話,我是逍遙派,“好讀書不求甚解”,他是苦吟派,“吟安一個(gè)字,捻斷數(shù)根須”。李光政:夸張了,其實(shí)于園也很注重細(xì)節(jié),只不過我們注重的細(xì)節(jié)點(diǎn)不同,比如在設(shè)計(jì)方案上,把控細(xì)節(jié)的是我,但是在公司運(yùn)營(yíng)與方案的執(zhí)行上,把控細(xì)節(jié)卻是她。
肖澤?。何业拇顧n是個(gè)很悶的人,這樣說會(huì)不會(huì)挨打?(笑)她不太喜歡出去玩,是與世無爭(zhēng)的資深宅女一枚。我懷疑她是外星人,由于太不合群了被她的種族發(fā)配到地球了。不過“宅”也是她的優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期的“宅”使她十分冷靜淡定,淡定到哪怕房子被點(diǎn)了,只要沒燒到硬盤資料,她依然能夠泰然自若。當(dāng)然,燒到硬盤資料就另當(dāng)別論,她是工作狂,設(shè)計(jì)控,燒到硬盤就是踩到尾巴了。
張淳:小肖是個(gè)天馬行空的“瘋子”,甚至有點(diǎn)不著邊際,他喜歡思考,善于逆向思維。而我則更多地善于靜處與總結(jié),我們性格中不同的部分,剛好在工作中互補(bǔ)。
肖澤?。何覀?cè)诒舜搜壑卸际恰隘傋印保沂恰靶く偂?,她是“張三瘋”?/p>
李光政:設(shè)計(jì)人就應(yīng)當(dāng)如此,不瘋魔不成活。張靜:廖志強(qiáng)是個(gè)巨蟹男,這個(gè)星座的性格特點(diǎn)在他身上體現(xiàn)得特別明顯:熱愛事業(yè)、重情愛家這些。在處事上我們還是比較類似的,之前也說過我們的價(jià)值觀相同,對(duì)設(shè)計(jì)同樣地?zé)釔邸.?dāng)然也有不同的地方,就是對(duì)待同一種事物,有理性判斷和感性感悟之分。這種差異在工作上體現(xiàn)出了極大的益處。
廖志強(qiáng):感性的女人是天生的藝術(shù)家,這是我對(duì)我“搭檔+愛人”的評(píng)價(jià)
分工明確你“耕田”來我“織布”
現(xiàn)代裝飾雜志社:在設(shè)計(jì)過程中,您和您的搭檔是怎樣的配合方式?在藝術(shù)創(chuàng)作中有一個(gè)很玄妙的東西叫做靈感,您的搭檔會(huì)經(jīng)常帶給你靈感的啟發(fā)嗎,可否談一談你們?cè)诠ぷ鬟^程中的趣事?
廖志強(qiáng):在設(shè)計(jì)過程中,她負(fù)責(zé)后期配飾,我負(fù)責(zé)前期硬裝設(shè)計(jì),更準(zhǔn)確說法應(yīng)該是:她負(fù)責(zé)如何好看,我負(fù)責(zé)如何好用。關(guān)于靈感,其實(shí)有好的東西我們都會(huì)在第一時(shí)間共同分享的,比如我看到一些她喜歡的書或者網(wǎng)站,會(huì)以最快的速度發(fā)給她。同樣地,她也是我的靈感女神。
張靜:他更適合做前期的準(zhǔn)備工作,比如硬裝設(shè)計(jì),空間改造等。而我主要是空間風(fēng)格整體基調(diào)的把控,以女性的直覺去判斷客戶的喜好?,F(xiàn)在我們每做一個(gè)設(shè)計(jì),都是整個(gè)團(tuán)隊(duì)一起全程參與,人多了,靈感也便多了,總會(huì)有最好的。
張淳:愛情也是你們之間的必備靈感。(大家笑)
肖澤健:在設(shè)計(jì)過程中,我們會(huì)先各自擺出自己的想法,然后再探討:她對(duì)尺寸非常地敏感,空間感很強(qiáng)。而我對(duì)顏色風(fēng)格比較敏感。經(jīng)常是我做出一套設(shè)計(jì)的風(fēng)格基調(diào),由她來放到一個(gè)合適的尺寸空間里面。
張淳:我們經(jīng)常會(huì)為案子爭(zhēng)吵,但隨著相處時(shí)間的變長(zhǎng),慢慢就知道了彼此的特長(zhǎng)與缺點(diǎn),再出現(xiàn)類似的分歧,就會(huì)明白,誰(shuí)的想法更適合,或者怎樣結(jié)合更好。靈感,是從爭(zhēng)議到雜糅,由互補(bǔ)而升華。
肖澤?。涸?jīng)有一次,我們兩個(gè)為了一個(gè)方案爭(zhēng)持不下,吵了半天后請(qǐng)來了客戶做選擇,在客戶面前依舊據(jù)理力爭(zhēng)各不相讓,這也算是認(rèn)真的執(zhí)著吧。
于園:其實(shí)好的設(shè)計(jì)都是碰撞出來的。每個(gè)案子我們都會(huì)拿出來共同討論,各自闡述自己的想法,每個(gè)案子都是這樣定稿的。在整體方案過程中也會(huì)經(jīng)常溝通,力求呈現(xiàn)出更好的效果。到現(xiàn)在,不討論的話反倒覺得不踏實(shí)了。
李光政:這和你們寫文章是一樣的,自己的文章太熟悉了就看不到缺點(diǎn),如果拿給別人看,反倒會(huì)得到更好的修改意見。我們做設(shè)計(jì)也是如此一一這也是搭檔的好處,會(huì)比自做自改多一重把關(guān)。
現(xiàn)代裝飾雜志社:在公司或者個(gè)人品牌的運(yùn)營(yíng)上,您和您的搭檔哪位起主導(dǎo)作用?您二位分別在其中扮演怎樣的角色?
肖澤健:在公司運(yùn)營(yíng)上,我是軍師,她是主公。我會(huì)出很多點(diǎn)子,然后共同探討。一般情況下,想出十個(gè),她能采納兩個(gè)就算沒做無用功。對(duì)于我來說,點(diǎn)子想多了,反倒像一堆漿糊一樣模糊不清,而她卻能在這團(tuán)漿糊里找到所需要的東西,非常厲害。這也是理科生的優(yōu)勢(shì),邏輯思維很強(qiáng)。
張淳:他有很多想法,我負(fù)責(zé)篩選和定奪。而在后期的執(zhí)行上,主要靠他??偟膩碚f,他主外,我主內(nèi)。
于園:公司運(yùn)營(yíng)上,李工負(fù)責(zé)更多:他主管公司運(yùn)行的整體規(guī)劃,我則負(fù)責(zé)具體落實(shí)。他繪制藍(lán)圖,我添磚加瓦。張靜:我們?cè)谄放七\(yùn)營(yíng)上主打之境設(shè)計(jì)的公司品牌,運(yùn)營(yíng)與規(guī)劃是以廖志強(qiáng)為主導(dǎo)的,但在我們的設(shè)計(jì)圈子里我倆似乎都是以模范夫妻的形式出現(xiàn)。
廖志強(qiáng):她剛才也說過我是理性的人,我想這樣個(gè)性更適合做事業(yè)推手。其實(shí)作為工作搭檔,最主要的是要做到量才而用,各司其職,找到合適自己的位置最重要。
現(xiàn)代裝飾雜志社:在設(shè)計(jì)過程中,您和您的搭檔是否有意見相左的時(shí)候,遇到這種情況時(shí),你們一般會(huì)怎樣處理?
肖澤?。禾幚硪庖娤嘧笞钸m用的真理:。
張淳:重要的是結(jié)果,就算是爭(zhēng)吵,也要做出最合適的設(shè)計(jì)。
張靜:肯定會(huì)有意見相左的時(shí)候,但是因?yàn)楸舜硕际悄苈牭眠M(jìn)意見的,所以只要誰(shuí)的理由足夠充分自然就聽誰(shuí)的,如果當(dāng)時(shí)實(shí)在爭(zhēng)執(zhí)不出結(jié)果,彼此就會(huì)選擇先停下來冷靜一段時(shí)間再綜合意見。
廖志強(qiáng):在大是大非上我們還是“公私分明”的。
于園:每個(gè)人都有自己所堅(jiān)持的東西,這些堅(jiān)持里一定有一部分是有價(jià)值的。所以聆聽不同的意見非常有趣。我們其實(shí)很享受意見相左時(shí)的針鋒相對(duì)、唇槍舌戰(zhàn)。李光政:沒有矛盾就沒有這個(gè)世界。任何事物有了對(duì)立面才有了存在的價(jià)值和理由。我們能夠成為搭檔,不也是因?yàn)椤安淮虿幌嘧R(shí)”嗎?
順勢(shì)而行將求麟鳳向天涯
現(xiàn)代裝飾雜志社:未來您和你的搭檔會(huì)一直以“設(shè)計(jì)組合”的方式出現(xiàn)在世人面前嗎?您覺得“搭檔”在設(shè)計(jì)行業(yè)中是否是一種值得推廣的方式?它能帶給設(shè)計(jì)哪些好處,同時(shí)又有哪些弊端?
張靜:是否會(huì)一直以“設(shè)計(jì)組合”的方式出現(xiàn),這個(gè)還是順其自然,就像我們開始從彼此獨(dú)立設(shè)計(jì)到互相參與,直到有一次偶然發(fā)現(xiàn)對(duì)方所擅長(zhǎng)的正是自己的弱項(xiàng)之后,就慢慢開始嘗試一起做每一套設(shè)計(jì),時(shí)間久了,分工就越是明確,搭配也越是默契。我們選擇“搭檔”這種形式,并非是因?yàn)橥茝V,而是為了取長(zhǎng)補(bǔ)短,爭(zhēng)取把我們的設(shè)計(jì)完善得更好。
廖志強(qiáng):順其自然最好,成為工作搭檔并不是刻意為之,同樣地,將來由于事業(yè)的發(fā)展需要我們重新定位,也未必不能再次獨(dú)立工作。
李光政:俗話說,有人的地方才有江湖,沒有風(fēng)起云涌,就不能稱之為江湖。搭檔合作,沒有爭(zhēng)議,那就等同于同自己合作,毫無效果。同我的搭檔合作,我覺得至少我們是不同的,這很具有挑戰(zhàn)性。
于園:個(gè)人覺得,團(tuán)隊(duì)合作,相對(duì)來說更為輕松,是否適合在于個(gè)人,找到合適的人,事半功倍。一個(gè)人的設(shè)計(jì),總有瓶頸期,好的伙伴會(huì)陪我們共同走過這段難捱的時(shí)光。弊端是每個(gè)人都有堅(jiān)持的東西,所以需要花費(fèi)很多時(shí)間去磨合溝通,以達(dá)到最好的效果。
張靜、廖志強(qiáng)
順其自然最好,成為工作搭檔并不是刻意為之,同樣地,將來出于事業(yè)的發(fā)展需要我們重新定位,也未必不能再次獨(dú)立工作。
肖澤?。何矣X得作為設(shè)計(jì)組合,關(guān)鍵還是要看人――與什么樣的人合作很重要。我個(gè)人認(rèn)為,搭檔,就應(yīng)該是兩個(gè)性格完全不同的人來做,這樣才能取長(zhǎng)補(bǔ)短,才長(zhǎng)久。目前,我跟張淳的合作很愉快,我們兩個(gè)以及我們團(tuán)隊(duì)的相處也很融洽,我希望在未來可以一直持續(xù)下去,大家共同在設(shè)計(jì)上做出點(diǎn)成績(jī)來。再者,一個(gè)品牌想運(yùn)營(yíng)好,光靠一個(gè)人的能力是不夠的,我很喜歡這種大家一起齊心協(xié)力精誠(chéng)合作的感覺。每個(gè)人發(fā)揮所長(zhǎng),每天都在頭腦風(fēng)暴中享受工作,想想就令人激動(dòng)。
張淳:我和小肖之間的搭檔關(guān)系會(huì)一直存在,只是,這種組合的內(nèi)涵不僅僅局限于設(shè)計(jì),它會(huì)更多地體現(xiàn)在公司的發(fā)展上,以及人生的伴隨上。我個(gè)人覺得,“搭檔”這種形式是值得推廣的,只是,形式可以因各自團(tuán)隊(duì)而不同:它可以將不同人的優(yōu)點(diǎn)集結(jié)在一起,規(guī)避缺點(diǎn)。這樣的方式帶給設(shè)計(jì)的,無疑是更完善的思想角度,更成熟的手法引用,更有效率的實(shí)際操作。
弊端的話,我想就是,設(shè)計(jì)品牌并不是一兩個(gè)人的事情,它是整個(gè)團(tuán)隊(duì)努力的結(jié)果,如果過分強(qiáng)調(diào)搭檔效益,就會(huì)弱化團(tuán)隊(duì)性,如果處理不好,有可能會(huì)妨礙團(tuán)隊(duì)的凝聚力。這點(diǎn),我覺得要注意下,個(gè)人品牌一定要兼顧團(tuán)隊(duì)效益。
現(xiàn)代裝飾雜志社:“中國(guó)夢(mèng)”是近兩年非常熱門的一個(gè)話題,事實(shí)上,“中國(guó)夢(mèng)”是由各行各業(yè)的夢(mèng)想共同組成,能否談一談你們的“設(shè)計(jì)夢(mèng)”?
張靜:“設(shè)計(jì)夢(mèng)”這個(gè)提法太大了,如果真的要說的話,我們所有的其實(shí)是對(duì)未來的期許:希望我們和我們帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)能夠更好地利用自己掌握的設(shè)計(jì)知識(shí),來幫助我們的客戶實(shí)現(xiàn)更好的居家環(huán)境。
廖志強(qiáng):腳踏實(shí)地,每前進(jìn)一步,就向理想狀態(tài)靠近一步。
肖澤?。合M覀兊拿恳惶鬃髌范加行碌耐黄啤⑿碌膰L試、新的亮點(diǎn),但這些都是要圍繞著客戶的需求而定,做到這點(diǎn)需要許多琢磨。
張淳:其實(shí)就是在藝術(shù)與需求之間尋求平衡,做既能取悅客戶也能取悅自己,更能取悅環(huán)境的作品。
關(guān)鍵詞:筆跡檢測(cè);微加速度傳感器;微磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)27-0214-03
Abstract: A handwriting detecting system based on an Micro-accelerometer and a Micro-magnetic sensor is proposed. And the algorithm of the detecting system is also described in detail. The motion contrail of the pen in the three-dimensional space can be recognized and through the matrix of stance angle, the dynamic information of the pen is projected to the two-dimensional plane. Then the information of handwriting is recurred on the plane by integral. There were good results in the actual experiment.
Key words: handwriting detecting; Micro-accelerometer; Micro-magnetic sensor
1 引言
計(jì)算機(jī)手寫信息錄入漸漸為人們所接受,成為了計(jì)算機(jī)信息錄入的一種主要方式。目前的手寫錄入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括兩部分動(dòng)作,首先由手寫板感應(yīng)書寫信號(hào),其次將產(chǎn)生有用信息與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,并在計(jì)算機(jī)中配以相關(guān)的漢字識(shí)別軟件,從而識(shí)別出手寫漢字。但在這種方式下書寫被限制在一個(gè)特定的區(qū)域,只能在諸如手寫板這樣的二維空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,所以書寫的隨意性也受到了很大的制約。
本文提出了一種三維空間的手寫筆軌跡檢測(cè)系統(tǒng),無須手寫板配合。該系統(tǒng)基于MEMS加速度傳感器與磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器,通過對(duì)三維空間中手寫筆運(yùn)動(dòng)姿態(tài)角度的計(jì)算,獲得其在任意時(shí)刻的三軸的線加速度值,再經(jīng)過對(duì)所獲得的線加速度的投影與積分,得到了確定投影面上的書寫筆跡信息。
與以往采用的磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器不同,空間手寫筆軌跡檢測(cè)系統(tǒng)由于采用了基于MI技術(shù)的磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器進(jìn)行空間角度測(cè)量,較以往的MR磁場(chǎng)傳感器不會(huì)在運(yùn)行長(zhǎng)時(shí)間后存在磁阻抗的積累,故無需增加額外的磁阻傳感器復(fù)位電路,使檢測(cè)系統(tǒng)電路更加簡(jiǎn)單,系統(tǒng)穩(wěn)定性更好。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
手寫筆筆跡檢測(cè)系統(tǒng)框圖,如圖1所示,采用單片機(jī)作為其控制單元,主要完成手寫筆的空間姿態(tài)角以及線加速度的解算。數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)用日本愛知鋼鐵公司的三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器AMI302和Freescale公司的三軸加速度傳感器MMA7260Q以及一個(gè)12位AD轉(zhuǎn)換器MAX1266。檢測(cè)系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的RS232接口方式與計(jì)算機(jī)通信,便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示空間筆的運(yùn)動(dòng)軌跡。顯示單元可以是PC機(jī)或者液晶顯示器。
3 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
由圖1我們可以清楚地看到系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理兩個(gè)主要部分所組成。數(shù)據(jù)采集單元前面已經(jīng)提到,它是由三軸加速度傳感器MMA7260Q以及三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器AMI302所組成。MMA7260Q是測(cè)量范圍可調(diào)的高靈敏度加速度傳感器,可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)和靜態(tài)兩種加速度,它在測(cè)量范圍是±1.5g時(shí)的靈敏度是800mv/g。在該系統(tǒng)中需要得到空間手寫筆的動(dòng)態(tài)加速度,而靜態(tài)加速度(即地球的重力加速度作用與傳感器上所產(chǎn)生的輸出值)是需要被剔除的。AMI302是新一代的磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器,具有高靈敏度與可靠性的特點(diǎn),其靈敏度達(dá)到了2.7mv/μT,當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0T時(shí)其典型輸出電壓為1.5v。
數(shù)據(jù)處理部分的處理單元采用ATMEL公司的高檔位單片機(jī)ATmega128,它應(yīng)用先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu),其關(guān)鍵技術(shù)在于使用了流水線操作和等長(zhǎng)指令體系結(jié)構(gòu),一條指令可以在一個(gè)單操作中完成,從而實(shí)現(xiàn)在一個(gè)時(shí)鐘周期里完成一條或者多條指令,這使它具有高達(dá)1MIPS/MHz的高速運(yùn)行能力。這些優(yōu)越的性能保證其在手寫筆檢測(cè)系統(tǒng)中完全滿足系統(tǒng)的要求。手寫筆筆跡檢測(cè)系統(tǒng)電路實(shí)物圖如圖2所示。
4 手寫筆筆跡檢測(cè)算法
4.1 手寫筆物理模型
如圖3所示,為手寫筆在三維空間的物理模型,其中OXYZ平面為書寫平面,即筆跡信息的最終投影面,oxyz平面為手寫筆在三維空間運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系,即傳感器的安裝坐標(biāo)系。為得到投影于書寫平面筆跡,需要得到如下物理量:測(cè)量坐標(biāo)系三軸實(shí)時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度Cx、Cy、Cz,測(cè)量坐標(biāo)系三軸實(shí)時(shí)加速度Ax、Ay、Az以及手寫筆在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)的俯仰角φ(oz軸與書寫平面的夾角)、橫滾角θ(oy軸書寫平面的投影與OY軸的夾角)、航向角ψ(ox軸與書寫平面的夾角)。
4.2 筆跡實(shí)現(xiàn)算法
在空間筆軌跡檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中包括以下幾個(gè)部分:書寫平面確定、姿態(tài)矩陣的獲得以及投影面空間筆線加速度的實(shí)現(xiàn)。
首先確定書寫平面,由此得到空間筆初始位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器輸出值Ti=[Tx,Ty,Tz]以及加速度傳感器輸出值A(chǔ)=[ Ax,Ay,Az],即為地球重力加速度在此坐標(biāo)系下的分量。當(dāng)系統(tǒng)的采樣率較高時(shí),可認(rèn)為手寫筆在三維空間的姿態(tài)角變化很小,屬于剛體定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的小角度近似問題,故可以將方向余弦矩陣近似為姿態(tài)角矩陣,如式1所示。
在書寫過程中,可認(rèn)為θ保持不變,所以θ=0。于是得到空間姿態(tài)變換公式如式2所示,其中Ti1為對(duì)手寫筆新位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度采樣值。由公式2即可以得到兩次測(cè)量所出現(xiàn)的姿態(tài)角的變化值,如式3所示。
筆跡檢測(cè)算法的核心問題是解算投影平面的三軸線加速度。由公式2計(jì)算得出姿態(tài)角矩陣C,根據(jù)公式4可得出新位置的重力加速度分量。其中A1為手寫筆新位置的重力加速度分量。
在得到新位置的重力加速度分量后,由于加速度傳感器的輸出值為線加速度與此位置重力加速度的矢量和,故設(shè)加速度傳感器的輸出值為As,測(cè)量坐標(biāo)系得線加速度為AL,書寫平面的線加速度為Al1,則如式5所示。
通過余弦矩陣變換如式6所示,將測(cè)量坐標(biāo)系的三軸線加速度投影到書寫平面從而得到書寫平面上的手寫筆的投影軌跡,其中方向余弦矩陣中的φ、ψ分別是式3中之前位置角度變化的累加值。
由上面分析可以得到手寫筆筆跡重現(xiàn)所需要的二維坐標(biāo)平面上的加速度參數(shù),以用于以后筆跡的重現(xiàn)。
5 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試過程中我們?cè)谌S空間中依次對(duì)圓,阿拉伯?dāng)?shù)字“2”、“3”進(jìn)行測(cè)量,分析這三種筆畫的動(dòng)態(tài)特性,得到如圖所示的動(dòng)態(tài)特性曲線。在傳感器的安裝過程中,加速度傳感器x軸在投影面上的投影所指向的方向垂直于投影面,對(duì)于重現(xiàn)筆跡不起作用,于是若要重現(xiàn)筆跡則僅僅需要加速度傳感器y軸與z軸的輸出量在投影面的分量。如圖4、5、6分別是圓、“2”、“3”這三種筆跡的加速度曲線。
由圖可以清楚地看出,書寫以上三個(gè)軌跡時(shí)加速度曲線呈較為明顯的正弦曲線變化,而將其進(jìn)行兩次積分后,能夠較為準(zhǔn)確地還原出書寫軌跡,如圖7、8、9所示。但由于數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中采樣頻率較低以及安裝誤差,會(huì)出現(xiàn)不同程度的干擾,在經(jīng)過軟件濾波后得到了一定的改善。
6 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了一種基于MEMS慣性傳感器的書寫檢測(cè)系統(tǒng),通過采集手寫筆的加速度信息及角度的變化,得到了運(yùn)動(dòng)過程中的軌跡,完成了書寫過程的還原,測(cè)試結(jié)果印證了原理的準(zhǔn)確性。今后要展開的任務(wù)包括傳感器數(shù)據(jù)的融合以及分析兩次積分的累積誤差,以得到更精確的軌跡。另外,改變現(xiàn)有的手寫筆與計(jì)算機(jī)的通信方式也是今后要解決的一個(gè)問題。
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【關(guān)鍵詞】 上斜肌麻痹 先天性 手術(shù) 眼外肌 斜視
0引言
先天性上斜肌麻痹是麻痹性斜視中最常見的類型,單眼多見,多以代償頭位首診。在幼年時(shí)期若不及時(shí)治療,將會(huì)誘發(fā)顏面、頸部、上胸部和脊柱的畸形。現(xiàn)將我院2004-10/2005-02收治的39例先天性上斜肌麻痹手術(shù)治療病例報(bào)告如下。
1對(duì)象和方法
1.1對(duì)象 常州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院2004-10/2005-02收治的先天性上斜肌麻痹患者39例,其中男23例,女16例。就診年齡3~18(平均6.7)歲;單眼發(fā)病36例,雙眼發(fā)病3例;單純上斜視9例,有代償頭位者35例,合并繼發(fā)性外斜視24例,內(nèi)斜視6例。
1.2方法 常規(guī)檢查視力,10g/L阿托品眼液充分麻痹睫狀肌后檢影驗(yàn)光,矯正屈光不正,采用三棱鏡+交替遮蓋和同視機(jī)檢查33cm和5m時(shí)的斜視度。先天性上斜肌麻痹的診斷標(biāo)準(zhǔn)按von Noorden[1]標(biāo)準(zhǔn)。下斜肌功能亢進(jìn)程度按Parks[2]的分級(jí)方法。術(shù)前垂直斜度10~80Δ,中位數(shù)20Δ。所有選擇病例下斜肌功能均有不同程度亢進(jìn),Bielschowsky征陽(yáng)性。34例患者有典型代償頭位。根據(jù)患者垂直斜視度和下斜肌功能亢進(jìn)程度分成4組:A組垂直斜視度5Δ以下、下斜肌功能無明顯亢進(jìn)者,不必手術(shù),本組病例未選擇;B組垂直斜視度5~15Δ、下斜肌功能亢進(jìn)+1~+2者,共11例行患眼下斜肌后徙或下斜肌切斷并部分切除術(shù);C組垂直斜視度15~25Δ,下斜肌功能亢進(jìn)+2~+3者,共17例,行患眼下斜肌前轉(zhuǎn)位術(shù);D組垂直斜視度≥25Δ者,下斜肌功能亢進(jìn)+3~+4者,共11例,行患眼下斜肌切斷并部分切除,同時(shí)行對(duì)側(cè)眼上直肌縮短術(shù)或?qū)?cè)眼下直肌后徙術(shù)。合并水平性斜視同時(shí)給予矯正。采用中華眼科學(xué)會(huì)全國(guó)兒童弱視斜視防治組制定的斜視療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),按治愈、好轉(zhuǎn)、無效進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。治愈:第一眼位垂直斜度≤5Δ,代償頭位消失,Bielschowsky征(-);好轉(zhuǎn):第一眼位垂直斜度>5Δ,代償頭位明顯好轉(zhuǎn),Bielschowsky征(-);無效:第一眼位垂直斜度>10Δ,代償頭位無好轉(zhuǎn),Bielschowsky征(+)。
2結(jié)果
39例患者術(shù)后隨訪1~10mo,其中:A組:不必手術(shù),給予配戴三棱鏡鏡片或是觀察;B組:手術(shù),治愈9例,好轉(zhuǎn)2例,無效0例;C組:手術(shù),治愈11例,好轉(zhuǎn)6例,無效0例;D組:手術(shù),治愈8例,好轉(zhuǎn)2例,無效1例。其中5例患者行患眼下斜肌切斷并部分切除,同時(shí)行對(duì)側(cè)眼下直肌后徙術(shù)2例治愈,2例好轉(zhuǎn),1例患者術(shù)前垂直斜視80Δ,術(shù)后殘留35Δ垂直斜視度,無效;本組6例患者選用患眼下斜肌部分切除,同時(shí)行對(duì)側(cè)眼上直肌縮短術(shù)均獲得矯正。34例患者代償頭位明顯改善或消失。
3討論
先天性上斜肌麻痹是先天性麻痹性斜視中最常見的類型,發(fā)病率約占垂直斜視的50%。臨床分先天性、后天性兩種,先天性占39.5%,外傷性占37.3%,特發(fā)性占23.2%。其中單側(cè)先天性上斜肌麻痹約占70.6%,雙側(cè)約占29.4%[4]。代償頭位是先天性上斜肌麻痹中最主要的體征,多數(shù)同時(shí)伴同側(cè)下斜肌功能亢進(jìn),表現(xiàn)為患眼眼位高,頭歪向健側(cè),或合并水平性斜視[5]。在幼年時(shí)期若不及時(shí)治療,將會(huì)誘發(fā)顏面、頸部、上胸部和脊柱的畸形。
手術(shù)方式按減弱直接拮抗肌或配偶肌,加強(qiáng)麻痹肌或間接拮抗肌的原則進(jìn)行。根據(jù)患眼的下斜肌亢進(jìn)程度和垂直斜視角大小選擇下斜肌后徙、下斜肌切斷并部分切除、下斜肌前轉(zhuǎn)位、或聯(lián)合對(duì)側(cè)眼上直肌、下直肌手術(shù)。張文韜等[6]認(rèn)為下斜肌切除術(shù)效果可與后徙術(shù)媲美。龔淑賢等[7]認(rèn)為對(duì)于垂直斜度在15~20Δ的患者,下斜肌前轉(zhuǎn)位術(shù)優(yōu)于下斜肌后徙和斷腱術(shù)。孟祥成[8]認(rèn)為下斜肌功能過強(qiáng)內(nèi)轉(zhuǎn)時(shí)上斜度程度在5~8Δ以下時(shí)可做下斜肌切斷,10Δ以上時(shí)則須做部分切除或不同程度后徙術(shù)或轉(zhuǎn)位術(shù)[9,10]。本組患者垂直斜視度5~15Δ行下斜肌后徙或下斜肌切除術(shù),垂直斜視度15~25Δ行下斜肌前轉(zhuǎn)位術(shù),手術(shù)均獲得成功。
轉(zhuǎn)貼于
對(duì)于上斜肌麻痹患者中垂直斜視度較大者,楊景存[11]認(rèn)為以健眼注視者應(yīng)減弱其對(duì)抗肌,即麻痹眼的下斜??;以患眼注視者減弱其配偶肌,即健眼下直??;在加強(qiáng)上轉(zhuǎn)肌與減弱下轉(zhuǎn)肌效果相同時(shí),最好不做減弱下轉(zhuǎn)肌的手術(shù)。上斜肌麻痹患者以麻痹眼注視時(shí),勢(shì)必接受過量的神經(jīng)沖動(dòng),根據(jù)Hering法則,配偶肌即健眼下直肌也同樣接受了過量的神經(jīng)沖動(dòng),隨著病情的發(fā)展,會(huì)出現(xiàn)上斜肌的直接拮抗肌患眼下斜肌功能亢進(jìn)和上斜肌的間接拮抗肌健眼上直肌的不全麻痹。由于解剖因素,下直肌手術(shù)量過大會(huì)影響下瞼的功能,因此,本組6例≥25Δ患者選用患眼下斜肌部分切除,同時(shí)行對(duì)側(cè)眼上直肌縮短術(shù)均獲得矯正,與手術(shù)矯正原則也不相違背。
雙側(cè)性先天性上斜肌麻痹者臨床表現(xiàn)和體征較單側(cè)更為復(fù)雜。雙側(cè)麻痹在原在位的垂直斜視通常較單側(cè)麻痹小,外旋大于10~15°,明顯V征,雙側(cè)Bielschowsky征(+),代償頭位表現(xiàn)為下頦內(nèi)收。臨床上分3型:對(duì)稱型、不對(duì)稱型和隱蔽型。對(duì)稱型可行雙眼對(duì)稱下斜肌減弱手術(shù),而不對(duì)稱型和隱蔽型術(shù)前常常難以診斷,需要同時(shí)行雙眼不對(duì)稱下斜肌減弱、雙眼不對(duì)稱上斜肌加強(qiáng)和直肌手術(shù)才能矯正眼位。當(dāng)臨床上難以區(qū)分單、雙側(cè)時(shí),允許先診斷和解決單側(cè)麻痹[1]分次手術(shù)。我們對(duì)1例先天性上斜肌麻痹患者高位眼行下斜肌切斷并部分切除,術(shù)后1wk復(fù)查角膜映光正位,交替遮蓋基本不動(dòng),眼球運(yùn)動(dòng)大致正常,代償頭位消失。術(shù)后3mo復(fù)查時(shí)非手術(shù)眼高于手術(shù)眼,眼球運(yùn)動(dòng)非手術(shù)眼下斜肌功能亢進(jìn)Ⅱ埃珺ielschowsky征:手術(shù)眼(-),非手術(shù)眼(+),并出現(xiàn)反向代償頭位,證實(shí)該患者為雙側(cè)性先天性上斜肌麻痹隱蔽型,予以行另眼下斜肌切斷并部分切除。術(shù)后隨訪3mo,患者眼位和頭位均得到矯正,雙側(cè)Bielschowsky征(-)。
總之,先天性上斜肌麻痹的手術(shù)目的是消除垂直偏斜和代償頭位,避免成年后顏面、頸部、上胸部和脊柱的畸形,建立雙眼單視和恢復(fù)正常的眼球運(yùn)動(dòng)功能。先天性上斜肌麻痹患者的早期診斷和治療顯得尤為重要,根據(jù)患者下斜肌亢進(jìn)程度和垂直斜視度大小選擇不同術(shù)式可獲得良好的效果。
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