无线传感网络覆盖中概率Voronoi模型及算法研究

覆盖是无线传感网络中最重要的问题之一,随机覆盖是目前研究的主流。基于Voronoi图的随机覆盖算法是无线传感网络领域的研究热点。目前研究中采用的Voronoi图,主要采用基于距离的Voronoi边赋权值模型,存在两个主要问题,即模型粗糙和监测节点不全。以实测的分段概率传感模型为基础,从多传感协同监测的角度构造一种概率Voronoi模型,试图解决以上问题。并且用基于概率Voronoi模型的最大突破路径算法验证了模型有效性。就掌握的文献来看,该模型是首次提出,具有较好的实用推广价值。     

HHT算法在压电陶瓷驱动器的微纳米位移传感器中的应用

针对信号虽然经过了模拟滤波,采集到的信号经过数据采集系统后不可避免的含有随机噪声,噪声限制了传感器的分辨率和系统的动态范围。提出利用HHT算法的经验模态分解对用于压电陶瓷的微纳米传感器采集到的数字信号进行数字滤波,将采集到的微弱信号进行进一步处理,以提高微纳米传感器在稳态输出时信号的信噪比从而提高传感器的性能。采用两种方法进行处理。其中一种方法是滤掉经过模态分解后信号中的最高频噪声,另一种方法是滤掉经过模态分解后信号中的前两阶噪声。最后对比实验结果证实了此算法的有效性,它能够改善传感器的线性度。     

一种柔性双足压力检测装置与步态分析系统设计研究

为了获取人机交互中的人体下肢运动信息,针对目前可穿戴助力机器人中感知系统可靠性差,信息特征模糊等缺点,在分析了机器人控制系统所需的交互信息的基础上,设计了一种适用于助力机器人的柔性双足压力信息采集与处理系统。该系统由前端的信息采集装置与终端的信号处理单元两部分组成,可以实时测量使用者行走过程中足底压力分布信息。相关实验结果表明,所设计的系统性能稳定,响应迅速,测得的数据信息特征明显,重复性好,能够较好的划分人体行走过程中的步态相位,为实现可穿戴助力机器人控制提供了保障。     

排球机器人开放式控制系统的设计

为了提高中国排球运动员的训练水平,提出一种用于排球扣球机器人的开放式控制系统。通过该控制系统,排球扣球机器人可以有效地辅助教练员和运动员进行日常训练,提高运动员的拦网和一传训练水平。针对传统机器人采用封闭式控制系统的局限性,将开放式控制系统的思想引入到排球机器人控制系统的研制中。实际运行结果表明,该排球扣球机器人具有运行稳定、控制准确和灵活的特点。     

专家系统控制在掰手腕机器人中的应用

掰手腕机器人既可以作为一种娱乐装置,也可以用来作为一种锻炼装置增强手腕、手臂的肌肉力量。考虑到系统的非线性和复杂性,提出专家系统来解决机械臂的运动控制问题。首先介绍了掰手腕机器人系统的整体结构,然后引入专家系统控制,最后讨论了在此基础上的实验和结果。实验结果证明该控制算法有效、可行。应用专家系统控制策略,使得该系统克服了干扰和不确定现象,并具有良好的适应性。     

用于机器人皮肤的柔性多功能触觉传感器设计与实验

为实现智能机器人皮肤对三维力和温度的检测,设计并制作了一种柔性多功能触觉传感器.基于碳黑-硅橡胶显著的压阻效应设计了四电极对称结构的三维力传感器,基于碳纤维-PDMS(聚二甲硅氧烷)显著的温度敏感效应设计了叉指电极结构的温度传感器,分析了检测三维力和温度的工作原理.针对两种导电复合材料存在的力学/温度敏感特性交叉干扰问...     

基于支持向量机的运动员脚力信息识别方法

如何快速准确地实现运动员脚力信息的自动识别对于构建一个智能的、实时的运动员训练指导系统至关重要.文中首次提出了使用支持向量机进行运动员脚力曲线自动分段的方法.在详细讨论和分析抓举运动员的六维脚力曲线特征的基础上,根据曲线对应的五个运动阶段,进行了特征提取,然后构造了基于支持向量机的多类模式分类器,实现了脚力曲线对应运动阶段的自动识别,取得了令人满意的分类效果,为构建举重运动员训练指导系统打下基础.     

运动生物力学信息的获取与处理

在阐明运动生物力学信息获取的意义和重要性的基础上,首先总结了运动生物力学信息获取的基本手段,重点介绍了一种基于微处理器的运动员投掷力实时获取装置的结构和基本原理,然后,讨论了运动生物力学信息分析与处理的方法,为体育科学的研究定量化、智能化和科学化打下基础。     

一种新型多维加速度传感器弹性体设计与仿真分析

基于E型膜片设计了一种新型多维加速度传感器弹性体结构，并介绍了这种低成本传感器的工作原理。有限元仿真分析得到了弹性体结构的静态和动态特性，结果表明该结构对各轴向加速度都具有较高的灵敏度，并能够消除各轴向加速度间的耦合。     

传感器建模误差对其动态性能补偿效果影响的定量分析

研究了建模误差对传感器动态性能补偿效果的影响。定量分析了一阶系统、二阶系统的建模误差与工作频带拓宽倍数之间的关系，并给出了其关系图谱。由定量分析的关系式及其图谱得出结论：对于一阶系统，补偿效果只与建模误差有关，与时间常数无关，补偿效果一般均较明显；对于二阶系统，补偿效果由误差与阻尼比来决定，在较大的范围内，阻尼比越大，则获得同样补偿效果所需的建模精度就可以越低。这可为设计可靠实用的动态补偿滤波器及评价补偿效果提供依据。