机器人滑觉传感器的研究

本文介绍作者研制的机器人握力实现可控“软抓取”的简易又实用的滑觉传感器.1 工作原理、结构和安装1.1 工作原理与结构将滑动位移量转换成角位移量,得到光电脉冲信号,送入控制计算机,其结构见图1.当机械手夹持物体(5)移动时,如果物体下滑,就带动摩擦轮转动,并通过齿轮副增     

机器人超声接近觉传感器的研究

根据机器人超声接近觉的实际要求选择了超声探头,研制了相应的模拟控制电路和数字控制电路,并根据机器人控制系统结构的需要设计了相应的信号采集电路部分,对机器人超声接近觉传感器进行了某些研究.进行的校准后所作的性能测试已经表明,该接近觉传感器可以满足机械手控制的实际需要。     

一种四臂八脚光滑表面爬行机器人设计

本文介绍了一种基于自动引导小车原理的光滑表面爬行机器人设计。机器人采用红外光电传感器探测障碍，磁敏传感器检测运动状态，该装置利用吸盘吸附在光滑物体表面，与齿轮和齿条配合完成要求的动作。该控制系统呆用AT89C52微处理器实现信号采集和电动机控制，在运动平台上加装不同的功能模块可以完成不同的工作任务。     

集成触觉传感器阵列

触觉传感器可以探测到被接触物体的状态、图象、硬度等信息,是机器人操作和控制的基础。本文介绍了触觉传感器的信息构成、集成触觉传感器的阵列结构及信号处理系统,指出了在集成触觉传感器研究中亟待解决的问题。     

基于接近觉的水下多目标定位系统

研制了一种弧形阵列接近觉传感器,实现对水下多目标的定位.考虑到作业环境的影响,在3个探头轮流探测一次的基础上,对接近觉传感器设计了可编程控制的单探头多脉冲的探测模式,增加了采集的数据量,同时测距的精度得到了提高.在单个探测点进行基于区域划分的目标定位基础上,本文提出了多点探测结果关联匹配的估计方法,用于接近觉对水下多目标进行定位.大量水池实验表明,接近觉定位系统可靠性好,精度高,便于工程实现.     

一种新型三维方向和加速度传感器

根据流动的水银球与裸置的环形电阻丝连接形成回路,返回不同位置对应电信号的原理,设计了一种新型的探测运动物体一维方向和加速度大小方向的传感器。由3只一维方向传感器相互垂直构成三维传感器,可探测物体三维运动信息;2只一维传感器返回的电信号构成数组,与测试物体的运动信息一一对应,数据经过处理,可获运动物体的三维方向和加速度大小方向信息。     

机器人指尖上的超声测距传感器阵列

一种安装在机器人手指上的多元超声测距阵列已研制成功。这个测距系统由凹面的压电聚合物超声传感器构成,按三维“凹形”分布排列。这样分布减少了传感器的辐射,增加了从手指底部到尖部的工作频率。每一个起伏的单元都与计算控制的扫描和放大单元相连,起着发射器相接收器的作用。文中讨论了超声传感器阵列的一般特性,还提到了利用三角测量法探测和确定任意放置的物体表面的方位,以及利用超声传感探测三维物体的存在和确定它们形状的有关问题。     

基于声电原理触滑觉传感器的研究

滑觉检测是机器人实现软抓取的关键环节,首次提出了一种低成本的基于电声原理的小型滑觉传感器并进行了性能试验研究.该传感器主要由麦克风和一个密封腔组成,结构简单,成本低.通过把物体滑动时造成的微小震动信号转化为声电信号,利用小波分析处理采集到的信号.性能试验表明,该传感器能够提供可靠的触滑动信号.     

一种低成本滑觉传感器的试验研究

滑觉检测是机器人实现软抓取的关键环节.为提供可靠的、全面的滑觉信息,提出了一种低成本的基于光电原理的小型滑觉传感器并进行了性能试验研究.该传感器主要由弹性触头和一对光电管组成,结构简单,成本低.通过把物体滑动时造成的微小震动信号转化为光电信号,既而由信号处理来实现滑觉检测.性能试验表明,该传感器不仅能够提供可靠的滑动信号,并且可以通过数据处理提供滑动程度的判定,本文通过试验建立了判定模型.     

基于位移电流的非接触式接近传感器

利用位移电流效应设计的非接触式接近传感器结构简单,单探测电极,不受静态环境影响,价格便宜.该传感器探头面积大小,延展距离,形状可根据需要任意设计,且传感器对厚度敏感并可透过物体进行探测.该传感器可用于微机电测量系统(MEMS),安保和材料内部缺陷的无损检测等应用领域.     

反射式强度调制型光纤压力传感器的研究

针对测量精度易受光源波动、光电探测器、光纤等影响的问题,提出了光源的稳幅、参与通道的设置、调制解调、零位自校准技术等措施,进行了实验测试并绘制了数据曲线,提高了系统稳定性和精度.     

光纤应变传感器的研究

本文采用在一段单模光纤两端镀膜的方法构成光纤法布里－珀罗干涉腔,导出干涉腔反射光的数学模型,给出干涉腔与其它器件连接构成的干涉式光纤应变传感器的一般理论和测量方法。     

光纤倏逝波生物传感器的结构研究

光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展的基于光纤束的荧光光纤倏逝波生物传感器系统,以此系统为基础进行了实验检测并取得了较为满意的检测效果.最后给出了下一阶段的系统结构发展方向并分析了其优越性和可行性.     

光纤烟气光学密度传感器的研制及应用

微小颗粒场相对浓度的测量在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。研制成功一种光纤烟气传感器，用于测量烟气的光学密度。尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及自动控制。文中还给出该仪器对火灾烟气的测量实例。     

Soft object deformation monitoring and learning for model-based robotic hand manipulation

This paper discusses the design and implementation of a framework that automatically extracts and monitors the shape deformations of soft objects from a video sequence and maps them with force measurements with the goal of providing the necessary information to the controller of a robotic hand to ensure safe model-based deformable object manipulation. Measurements corresponding to the interaction force at the level of the fingertips and to the position of the fingertips of a three-finger robotic hand are associated with the contours of a deformed object tracked in a series of images using neural-network approaches. The resulting model captures the behavior of the object and is able to predict its behavior for previously unseen interactions without any assumption on the object's material. The availability of such models can contribute to the improvement of a robotic hand controller, therefore allowing more accurate and stable grasp while providing more elaborate manipulation capabilities for deformable objects. Experiments performed for different objects, made of various materials, reveal that the method accurately captures and predicts the object's shape deformation while the object is submitted to external forces applied by the robot fingers. The proposed method is also fast and insensitive to severe contour deformations, as well as to smooth changes in lighting, contrast, and background.     

光纤SPR传感检测系统的超分辨数据重建

对光纤SPR传感检测系统的超分辨数据重建做了可行性分析,给出超分辨数据重建模型,并在共振波长检测实验中验证了超分辨数据重建的有效性.对使用软处理方式提高测量精度具有重要参照价值.     

灵巧手抓持规划的虚拟仿真方法

本文介绍在虚拟环境中,通过仿真分析的手段来研究机器人灵巧手抓持规划方案的方法。研究中以人的经验为指导,根据手、物的形状及尺寸等相对关系初步给出定性的抓持方案,以此为基础在虚拟环境中对机器人灵巧手的抓持过程进行仿真分析,判定所给出的抓持规划是否能实现在虚拟环境中的稳定抓持。然后在可行方案的基础上进一步对灵巧手的抓持点位置及抓持姿态进行优化,最终可得到机器人灵巧手对于特定被抓持物的较令人满意的抓持规划方案。     

分布式光纤光栅传感器解调系统

分布式光纤传感器是一门具有重大实用价值的新兴技术,本文基于光纤布拉格光栅传感器的工作原理,及光栅中心波长的移动探测解调原理,对分布式光纤光栅传感器解调的新方法进行了全面阐述,分析了他们的优缺点,并且给出了其优化方法及应用前景.     

光纤灰尘传感器的研制及应用

微小颗粒场（灰尘、烟气）相对浓度的测量（报警）在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。我们成功地研制了光纤烟尘传感器、用于测量烟气、灰尘的相对浓度、尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及控制。文中还给出该仪器对高炉布袋除尘器破损的测量实便。