基于集合经验模态分解的人体结肠动力分析

针对目前临床上应用的便秘诊断措施有创且诊断效果不理想的问题,开展了基于无创检测设备获得胃肠道生理信息的研究。利用非线性分析方法分析人体结肠动力并找出正常人和便秘病人之间的区别,为临床诊断便秘提供参考。对8个正常人和10个便秘病人的结肠压力数据进行了分析。首先,通过阈值和集合经验模态分解(EEMD)有效滤除了结肠压力数据中的呼吸,咳嗽,电磁干扰等噪声;然后,提取了表征结肠动力的特征参数如结肠收缩频率,动力指数,平均收缩波峰值;最后,通过t检验比较了正常人和便秘病人结肠特征参数。结果显示:正常人和便秘病人的收缩频率,动力指数有明显统计不同(p0.05);然而,正常人和便秘病人的平均收缩波峰值没有明显统计差别。分析表明,收缩频率、动力指数可以区分正常人和便秘病人。     

用于胃肠道微型机器人的组合螺线管式无线能量发射系统研究

为保障胃肠道微型机器人在体内稳定、可靠工作,以扩大无线能量传输系统的工作范围、提高接收能量及其稳定性为目标,研究了新型组合螺线管式无线能量发射系统。通过有限元仿真分析,确定发射线圈的最佳结构及结构参数。基于最小传输能量要求及所提出的发射线圈性能评估指标,优化确定发射线圈的匝数。研制的发射线圈尺寸为50 cm×50 cm×42 cm,较传统的亥姆霍兹线圈在轴线方向上扩大了17 cm,可以更完整的覆盖人体胃肠道区域。实验结果表明,采用边长为12 mm的三维正交能量接收线圈,在发射线圈内任意位置及姿态下,负载接收能量超过660 mW。在发射线圈非边缘区域,接收能量的位置稳定度超过了80%,能够较好的满足为胃肠道微型机器人供能的实用要求。     

计算机X射线影像（CR）图像质量原理和测试方法

针对计算机X射线影像（CR）扫描仪研发过程中对图像质量评价的需要,对CR图像质量原理进行了研究和归纳,并总结了一套测试方法。测试方法涵盖了CR图像质量中最常用的几个指标：空间分辨率、对比度分辨率、空间精度、图像噪声、CNR、量子探测效率（DQE）、MTF、伪影和擦除率等。根据这套测试方法对某CR原型机进行了验证,满足了设计和制作过程中对图像质量评价的需要。     

基于仿生学原理的六足微型机器人

介绍一种新的六足微型机器人的结构和控制，分析机器人的移动的原理。该机器人基于仿生学的原理，它的结构简单，设计独特，能前进和后退。对该机器人的样机进行试验，结果显示有较好的机动性能。     

基于冗余关节机器人的插接管道焊缝扫查系统设计

针对相贯线焊缝难以检测的问题,提出了一种新型的管道插接相贯线焊缝扫查机器人系统,通过管道夹紧装置使得机器人可附着于支管上作360°圆周运动,特别是通过冗余关节的设计实现了机器人末端探测器要求的空间相贯线扫查轨迹.该系统可实现两种管道扫查方式:一种是沿不同的扫查半径做360°周向扫查;另一种方式是沿径向呈"Z"字形进行扫查.可实现支管直径为100～400mm,被扫管道直径为600～1000mm范围内的相贯线焊缝扫查.系统设计分析和控制运行结果表明:扫查的周向步进精度≤0.2mm/m,径向步进精度≤0.5mm/m,轴向步进精度≤1mm/mm.     

基于CF卡的无线胶囊内窥镜体外接收存储系统

本文介绍了一种基于CF卡的无线胶囊内窥镜体外接收存储系统的结构与原理。该系统采用高速单片机对接收的图像帧进行同步,采用FIFO对接收到的高速图像数据进行缓存,并在FPGA和单片机的共同控制下于胶囊休眠期将数据写入数据卡,成功实现了实时记录长时间图像数据的功能,提高了系统的可靠性。     

应用递推神经网络的传感器动态建模研究

根据动态校准实验结果建立传感器的动态数学模型 ,以研究传感器的动态性能 ,是动态测试的一个重要内容。研究了递归神经网络模型在传感器动态建模中的应用。递归神经网络模型采用具有输入层、中间层、输出层的三层网络结构 ,整个网络的特性决定于相邻层间的连接权。采用递推预报误差算法训练神经网络 ,具有收敛速度快、收敛精度高的特点。由于其反馈特征 ,使得递归神经网络模型能获取系统的动态响应特性。该方法特别适用于传感器非线性动态建模 ,而且避免了传感器模型阶次的选择的困难。试验结果表明 ,应用递归神经网络对传感器进行动态建模是一种行之有效的方法     

基于自适应模糊PID控制的气动微型机器人系统

根据尺蠖蠕动原理，研制了一种具有三自由度的微型蠕动机器人内窥镜诊疗系统，该机器人由空气压橡胶驱动器驱动，通过气囊钳位。设计了电一气脉宽调制伺服系统控制机器人的移动，建立了微型蠕动机器人控制系统的动态模型，以一种简化的自适应模糊PID方法控制机器人，将模糊控制器辨识的输出作为PID控制器的输入不断改变控制参数。在自适应模糊PID控制下对系统进行了仿真并进行了实验，结果证实该方法弥补了模糊控制与PID控制的不足，使系统的动静特性都达到预期效果，是一种理想的气动微型蠕动机器人控制方法。     

闭式链灵巧手指机构的设计与分析

对于机械灵巧手的手指机构,针对传统传动方式腱传动具有传递刚性不足的缺点,提出了一种闭式链连杆传动的灵巧手指机构,分析了该闭式链的机构组成和闭式链连杆传动的特点,研究了手指机构的运动学,最后对新机构进行了运动仿真。结果表明:这种新型的手指机构在需要的工作空间内无干涉现象,运动性能良好。     

现场总线基于知识的智能传感器故障诊断

智能传感器是现场总线控制系统中最基本的结构单元,智能传感器的正常工作对整个控制系统至关重要.根据总线中智能传感器的工作原理,对总线中的智能传感器采用基于知识故障诊断方法,描述了基于知识的故障诊断的系统结构模型.