便携式智能座便器的研究

根据现在国内外的市场情况,设计制作了一种能够用于轮椅、护理床等医疗设备的便携式智能座便器。整体结构通过单片机控制各部分的行动,具有座便盖的自动启闭、温水冲洗、自动冲水、暖风烘干、水温调节、风温调节、水压水量调节等功能;同时具有座便体的自动升降、接便盒的抽取机构。首先,对整体机构进行了分析和设计。其次,详细介绍了各部分的组成与功用。通过实验测试,所设计的便携式智能座便器达到了预期的性能指标,对医疗护理领域有重要的现实意义。     

机器人实验及开发柔性平台的研究

针对当前国内对机器人技术人才的迫切需求,开发一套既能实现基础教学又能激发学生创造力的机器人实验及开发柔性平台,该平台的机械结构、软硬件控制系统均采用模块化、开放式设计,具有很好的可重组性,在此基础上可进行机器人的二次开发。平台集成了机械、电子、通讯、计算机等多种技术,其控制软件采用了三维仿真技术,具有网络管理和远程控制功能。该平台适用于学生进行试验、创新与竞赛、课程设计和毕业设计,对于学生实践能力的提高有较大帮助,为学生的就业和更高层次的深造做了良好的铺垫。     

微型数控铣床开发平台运动控制卡的设计

根据开放式系统的设计理念,开发了微型数控铣床的运动控制卡系统。首先,对运动控制卡的功能及硬件结构进行详细设计;然后,根据功能需求将控制卡分成DSP系统、主轴电动机控制系统、XYZ轴步进控制系统及双端口RAM通讯系统进行详细设计;最后,根据设计原理完成控制卡的PCB图和电路板的设计加工调试工作。该运动控制卡已在微型数控铣床开发平台上实验成功,其设计方法对今后运动控制系统的设计具有较高的参考价值。     

机电一体化创新设计与实验的柔性平台的研究

针对当前国内工科高等院校机电一体化实验设备存在的问题,同时为满足高校对新型机电一体化实验设备的迫切需求提出了一种新型的创新设计与实验的柔性平台的设计方法.首先提出了柔性平台的设计思想与结构模型,然后分层次对该柔性平台的运动控制模块、服务器控制系统和客户机软件及仿真系统的详细设计进行了介绍.该柔性平台具有开放式、模块化、柔性化和网络化的特点,具有良好的软硬件可重构性,真正实现了数控系统的开放性设计和柔性设计,使数控系统的实验教学更加灵活;该平台以网络技术为基础,可供操作者远程访问,大大提高了资源共享程度、提高了数控模块的利用率;通过三维仿真技术减少了设备的损耗同时节约了实验人员的实验时间.     

可视化家庭智能遥控器的研究

针对目前家用电器品种和数量日益增多,但所配置的遥控器功能单一问题,提出并开发了一种新型的智能化远程控制装置,即可视化家庭智能遥控器。该遥控器利用嵌入式控制和通信技术,在ARM7的基础上添加了射频模块、通用分组无线服务（GPRS）模块和以太网控制模块,可完成对多种带有射频接收装置的家用电器的无线远程监控,并具有功能全面、体积小、质量可靠和实用性高等特点。为家电控制系统的统一规范以及通信协议标准的制定提供了重要依据。     

基于TCP/IP和CAN Bus协议的机电一体化试验平台的研究

根据当前国内高等院校机电一体化教学设备存在的问题,提出了一种基于TCP/IP和CAN总线的教学实验平台的实现方法。介绍了柔性平台的设计思想与结构模型,以及平台的硬件组成、客户机软件及仿真系统详细设计。这种具有开放式、模块化、柔性化和网络化的特点机电一体化实验平台具有良好的软、硬件可重构性,真正实现了实验平台的开放性设计和柔性设计,使数控系统实验教学更加灵活。     

基于新型扩展卡尔曼的永磁同步电机无位置传感器控制

针对永磁同步电机无位置传感器控制中,因电机受到外界扰动而导致传统扩展卡尔曼观测器不精确的问题,本文提出了一种新型扩展卡尔曼复合观测器的方法。该方法由新型趋近率设计的滑模控制器代替传统PI调节器的转速环,加入前馈解耦的电流环,以及扩展卡尔曼观测器复合而成。仿真结果表明：无论电机空载启动、或外加扰动等状况下,新型扩展卡尔曼状态观测器可以精确的观测出电机的转速大小与转子位置信息,速度滑模控制器以及电流前馈解耦提高了系统的抗干扰能力,缩短了系统的响应时间。     

木琴演奏机械手的仿真分析与设计

利用SolidWorks软件对一种单槌击键演奏模式的木琴演奏机械手进行了仿真设计,给出了木琴、移槌装置、击槌装置和机械手支架等部分的三维造型、虚拟装配和运动仿真结果,提出了一种基于DSP芯片的机械手运动控制方案。仿真结果表明:这种机械手结构简单,运动灵活,演奏时能够快速而准确地定位击键位置,为木琴演奏机械手的设计提供理论依据。     

基于人机工程学的双屏手机研究

目的设计一款满足消费者不同体验需求的双屏手机,可以方便消费者的操作,提高消费者在使用智能手机时的体验兴趣。方法通过对用户使用手机的习惯和人体特征的研究,提出一种新型手机的设计理念——双屏手机。双屏手机集全触屏手机与键盘手机于一体,实现同系统异屏操作,在三维软件下完成了双屏手机的效果设计和基本功能设计,最后采用3D打印技术制作出了双屏手机模型。结论该手机打破了消费者使用手机的局限性,并提高了消费者使用手机的交互体验兴趣。     

步进模式数控系统插补算法的研究及实现

针对传统的单片机控制数控系统的缺陷,提出了基于步进模式的数控系统新的插补算法。算法分为前期数据预处理、DSP插补运算、数据下载、单片机动作实现等步骤;通过搭建基于DSP和单片机的多CPU结构的运动控制卡实验平台和设计上位机软件对算法进行了验证。在多CPU运动控制卡实验平台和数控铣床上完成了实验,实验表明新的算法能够有效地解决传统数控系统加工过程不流畅、加工效率不高、噪声大等问题。该算法为今后基于单片机、FPGA等数控系统的设计提供了参考。