神奇的壁面清洗爬壁机器人

壁面清洗爬壁机器人是一种高效简便的自动化清洗工具 ,使用安全 ,效率高 ,降低了工人的劳动强度。由哈尔滨工业大学机器人研究所开发研制的壁面清洗爬壁机器人是一种新型移动式服务机器人 ,它由爬壁机器人主体、清洗机构、控制器、遥控系统、安全装置和供气、送水装备等组成。在技术上 ,它是集机械、电子、控制、通讯、计算机等多种学科于一体的技术密集型装置。该机器人有以下特点。(1)吸附可靠 :采用负压原理 ,能可靠地吸附在瓷砖壁面与玻璃幕墙上 ;(2 )移动灵活 :采用两套交流伺服系统驱动双轮 ,可在垂直墙面上自由移动 ,爬高能力达 80米…     

立式金属罐足式爬壁机器人的设计

为了提高储油罐壁检测作业的机器人负重能力,设计了一种变磁力吸附多足爬壁机器人.该爬壁机器人由运载平台、控制系统和摄像模块组成.运载平台采用变磁力吸附方式的四足结构;控制系统对爬壁机器人的各分系统进行协调和控制,同时完成各系统状态监视和显示;摄像模块主要采集油罐壁面图像.应用表明多足爬壁机器人满足负重作业、吸附可靠的要求.     

一种储油罐内壁清洁机器人的设计

在简单介绍储油罐内壁清洁机器人的国内外现状的基础上,完成了应用于储油罐内爬壁机器人系统的总体方案设计。系统由机器人单元、遥控器单元和上位机单元组成,各单元之间采用无线串口通讯。能够执行前进、后退、转弯等动作,并具有对储油罐壁的清洁和监测的功能。     

一种新型MEMS电磁继电器的研究

介绍了一种MEMS电磁驱动微继电器,这种继电器体积小、易于集成.它采用双层1 mm×1 mm平面线圈和吸合式坡莫合金悬臂梁结构,层间用聚酰亚胺作绝缘材料.文中介绍了器件的工作原理,建立了磁路的仿真模型,据此计算确定了气隙宽度和悬臂梁厚度.采用表面微加工和微电铸工艺制作了器件.     

一种新型微小等离子体发生器

提出了一种基于并行探针技术的扫描等离子体加工新方法,即通过在并行探针针尖上集成微小等离子体发生器,从而实现无掩膜的扫描加工。采用二维流体模型对其中的微小等离子体发生器进行了数值仿真研究。该微小等离子体发生器为微空心阴极放电器件,当工作气体为SF6,工作气压在5 kPa~9 kPa时,空心阴极内的F原子浓度在3×1011cm-3~1.7×1012cm-3之间变化,基本满足硅材料扫描刻蚀加工的需求。     

基于PLC的气动爬杆机器人教学实验台的开发与设计

本文设计了一种以爬杆机器人作为对象的实验台,爬杆机器人主要由前臂与后臂爬行结构、前臂和后臂夹紧结构、躯干结构、缓冲保护装置、边界保护装置、多点定位传感器、特殊爬升杆结构组成。本实验台设计的是在平面上拟人爬行的爬杆机器人,通过前后臂夹紧爬行以及体形伸出缩回结构完成机器人的爬行。其采用西门子S7-226 PLC和AIRTAC气动元件控制,环保清洁,可以帮助人们完成特定的作业。     

一种新型微小型光谱仪的设计

针对目前光谱仪器微小型化的几种典型方案在实用倾中所存在的几个关键问题,提出了一种以固态介质基底,利用固态介质的材料色散及结构尺寸的合理匹配,对系统的子午场进行补偿,以解决光谱探测中谱面平直,光谱线性分布、光线相对探测面对正入射、避免零级谱和负一级谱干扰等一系列问题的光谱仪器微小型化的方案,通过结构与参数的优化设计及计算机模拟显示,该方案达到了预期的设计目标。     

一种新型跨障碍擦窗机器人

本文从擦窗机器人的设计,机器人吸附结构的设计,阐述了机器人的设计原理,以及系统特点,并以一种新的技术和设计中的实用方案,展现了机器人擦窗的工作原理。     

微型机器人集群短距离相对定位方法

对平面内微机器人集群短距离相对定位问题进行了研究,针对微机器人尺寸小的特点,利用红外发送器、红外接收器和磁阻传感器相配合的方法实现了微型机器人集群的相对定位,分析了该相对定位方法的误差来源.仿真计算和实验结果证明了上述方法的可行性.提出的相对定位方法具有精度高、无积累误差、分布式、快速和可扩展等优点.     

实用的防火墙解决方案

本文介绍适合不同用户需要的几种具体的解决方案。     

一种新的移动机器人全局定位算法

粒子滤波器能够给出移动机器人全局定位非线性非高斯模型的近似解.然而,当新感知出现在先验概率的尾部或者与先验相比感知概率太尖时,传统的粒子滤波器会退化导致定位失败.本文提出了一种重要性采样跟中心差分滤波器(central difference filter,CDF)相结合的新算法,并对测量更新步的加权粒子集应用基于KD-树的加权期望最大(weighted expectation maximization,WEM)自适应聚类算法获得表示机器人位姿状态后验密度的高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM).实验结果表明,新方法提高了定位准确率,降低了计算复杂度.     

爬墙机器人控制系统设计与调试

介绍了一种爬墙机器人的设计原理及无线遥控的实现方法。该系统是根据真空吸附原理设计的一个能在垂直墙面上通过脚步行进方式,在4个方向垂直移动的爬墙机器人及其控制系统。控制系统采用单片机控制,通过接收无线遥控信号来实现上升、下降、向左、向右及停止五个基本动作的有序控制,为进一步实现复杂动作及实际应用打下了良好的基础。     

高压快速响应PZT驱动电源设计

压电陶瓷（PZT）驱动电源是微位移器应用中的关键部件,针对PZT的容性负载特性,本文采用高压高带宽的MOSFET功放管和集成运放设计并实现了一种高压快速驱动电源的设计方案,配合相位补偿网络和保护电路,改进了PA78驱动容性负载电路的稳定性。实验表明,该PZT驱动电源带宽可达60 kHz,输出电压范围是-100~100 V,具有好的动态性能-从0-50 V所用时间为7μs,最大非线性相对误差为0.52%,且能长时间稳定工作,解决了PZT驱动电路中的不能长期稳定工作的问题。     

适用于多种调制格式的低驱动电压LiNbO_3光调制器

提出并分析了一种适用于多种调制格式的低驱动电压LiNbO_3光调制器,通过延长设计LiNbO_3光调制器的波导结构,可显著降低其射频驱动电压及直流偏置电压.通过实验测试并分析了10Gb/s传输速率下的器件参数,包括光眼图,小信号S参数以及啁啾参数等.实验证明,该调制器的驱动电压由原有的5.8V降低至2.8V,更适于各种新型的编码调制格式的应用场合.

Abstract：

Proposed is the demonstration of a new design of LiNbO_3 modulators with low driving voltage (V_(Pi)).The low V_(pi) performance is achieved by extension design of the wave-guide inside the modulator.Experimental tests and analysis carried out on the performance of some key parameters of the modulator at 10 Gb/s transmission rate,including the optical eye,small signal S parameter,chirp parameter,etc.Results obtained indicate the driving voltage of the modulator reduces to 2.8 V in comparison with traditional 5 V,which is more suitable for the applications of increasingly-emerged novel modulation formats.     

一种新型单绕组自驱动电路

针对传统自驱动无法为倍流整流电路在死区时间内提供驱动电压,导致同步整流管体内二极管导通、恶化同步整流性能的问题,文章采用栅极电荷保持驱动技术,解决了死区时间内同步整流管的导通问题。为了验证其理论的正确性,文中提出等效模型,研究它的电路特性并结合仿真分析,仿真表明漏感大小、驱动电阻阻值、并联同步整流管数对电路影响极大。据此提出变压器采取分层交叉绕制技术,并适当选择并联整流管数目及合理调节驱动电阻。     

压电直线驱动器

采用电磁与压电相结合的方式给出了一种直线驱动器,详细介绍了该驱动器的结构与工作原理,并对其牵引力进行了估算与分析;比较了几种典型的驱动器控制信号波形,并选择一种较为合理的波形进行了驱动器性能试验,试验结果表明该驱动器能够可靠地实现双向运动,具有行程大,精度高,易于控制等特点,可用于微定位、微驱动等领域。     

水稻与狼尾草花粉壁发育过程的比较研究

水稻（Oryza sativa)和狼尾草（pennisetum alopecuroides)花粉壁形成的时期及其结构存在明显差异，水稻水孢发育至开始形成许多液泡时，花粉外壁的柱状层开始分化，并形成明显的覆盖层和基层；发育至单核靠边期，花粉内壁开始发生；在花粉充实过程中，花粉外壁覆盖层和基层分化出纵向排列的微通道，狼尾草花粉在单孢花粉期，花粉外壁外层仅为一层，至二孢花粉期柱状层才开始分化，然后逐渐形成性病层和基层，在单孢花粉中期，花粉内壁开始形成，成熟花粉外壁覆盖层的微通道多呈网状，两种植物花粉寿命的显著差异可能与它们花粉结构密切相关。     

Disordered wall arrays by photo-assisted electrochemical etching in n-type silicon

The fabrication of ordered, high aspect-ratio microstructures in silicon by use of photo-assisted electrochemical etching is an important technology, where voltage and current density are significant factors. In this paper, disordered walls appear in 5-inch n-type silicon wafers when a large current density is used. Based on the theory of space charge region, these disordered walls are caused by the contradiction between the protection from dissolution by a high applied voltage and the dissolution by a high current density. To verify this point, wall arrays were fabricated at different applied voltages and current densities. Moreover, the critical voltage was kept constant and different current densities were applied to obtain conditions for avoiding disordered walls and achieving uniform wall arrays. Finally, a wall array with a period of 5.6μm and a depth of 55μm was achieved at an applied voltage of 3 V and a monotonically increasing current density ranging from 22.9 to 24.5 mA/cm².     

AC-PDP新型能量恢复电路的研究

在表面放电式AC-PDP驱动原理的基础上，介绍了一种新型的PDP能量恢复驱动电路。该电路利用PDP的等效固有电容和外加电感器产生谐振，以防止突然的充放电。与以前的能量恢复方法相比较，该电路能更有效地恢复由于传统的硬开关和置换电流引起的能量损失，并且结构简单，可进行不对称操作，更适合于实际应用。