基于六维力传感器的灵巧手接触点力控制研究

接触点力控制是灵巧手操作过程中的特殊需求,也是制约多种高质量的灵巧操作实现的关键.本文给出了指端为椭球表面时,基于六维力传感器的灵巧手接触点力分解和控制方法,实现了接触力的实时测量和控制,并在BH-3灵巧手上验证了该方法的正确性,从而为实时实现稳定、灵巧的抓持操作奠定了基础.     

水压引信目标分类的研究

本文提出一种模糊统计分类 FSC 方法,用于研究水压引信目标分类问题。在建立水面目标场多级网络分类模型的基础上,分析讨论了此方法的特征提取、识别函数、模糊与冲突、搜索算法等技术问题,并通过仿真实验,对水面目标航速、吨位、横距进行分类处理,结果表明,FSC 方法行之有效。     

基于ARM的装载机载重测量系统试验平台的研究

在分析装载机载重测量的实现机理和实现方案基础上,致力于构建装载机动态载重测量系统试验平台.通过载重测量系统对硬件设计提出的要求,给出基于ARM嵌入式微处理器HMS30C7202和24位∑-△模数转换器AD7730的硬件设计总体框架,并对各部分电路进行了详细阐述;最后通过工业现场苛刻环境条件下大量的试验验证了所设计的试验平台的测量精度可稳定在1%以内,同时具有较高的可靠性和稳定性,表明所研制的试验平台是成功的.     

基于ARM与MEMS器件的微惯性测量装置设计

开发一种生物运动微惯性测量装置,以基于ARM7的LPC2129为核心处理单元,采用MEMS陀螺和MEMS加速度计为测量传感器.该装置实现了对SPC-III机器鱼尾鳍拍动参数的精确测量,为活体鱼尾鳍拍动参数测量实验打下了基础.     

基于多通道增强现实的机器人遥操作技术研究

在传统的预测仿真控制方法的基础上,提出了多通道增强现实遥操作控制策略,以克服通讯时延的影响。通过实际视频图像和预测仿真图形的叠加来消除模型的误差,同时基于TIN(Triangulated Irregular Network)表达的虚拟环境中物体模型,对虚拟环境中的虚拟接触力进行实时再现,提高操作者的临场感,辅助操作者完成精细的远程操作。实验结果验证了本文所提方法有效性和实用性。     

基于参数辨识的永磁同步电机自校正速度控制方法

针对永磁同步电机伺服系统的机械参数经常发生变化的情况,提出了一种通过辨识转动惯量和摩擦系数实现速度控制器系数自校正的方法.辨识转动惯量和摩擦系数采用的是根据波波夫超稳定理论设计的一种转动惯量和摩擦系数的模型参考辨识算法.辨识中引入了负载转矩观测器的观测值,使辨识算法不需要附加条件.参数辨识的结果用于速度控制器的校正.通过实验分析了速度环采用比例积分(PI)控制器时控制器的系数不等于理论计算值的问题,得出了一种简单的控制器系数自校正规律--比例系数和转动惯量成正比,且积分系数和摩擦系数也成正比.这种方法能够根据机械参数的变化校正控制器,提高速度控制的性能.仿真结果证明了参数辨识方法和控制器系数校正规律的有效性.     

假肢接受腔阳模数控加工刀具的运动轨迹规划

应用表面建模方法，建立了假肢接受腔的三维数学模型。针对假肢接受腔的独特外形特征，研制了加工假肢接受腔阳模的三轴联动数控机床，该机床控制系统采用开环系统，可以运行CAD／CAM软件。对加工假肢接受腔阳模的刀具进行了运动轨迹规划，推导出了切削点的计算公式。根据三维刀具半径补偿原理，确定了刀具的刀位点运动轨迹。经过临床实例加工表明：该数控机床和刀具运动轨迹规划算法完全满足实际应用要求。     

小型地面移动机器人运动学分析及控制研究

研制了一种带前摆臂结构的小型地面移动机器人,建立了该机器人的运动学模型,确定了该机器人驱动轮转角与机器人位姿间的关系,为小型地面移动机器人的控制系统的设计提供了理论依据.该机器人的控制系统采用上下位机控制方式实现了对机器人的遥控控制,即上位机为 PC 机,下位机采用单片机.采用流向控制标志位查询判断驱动信号的流向,使机器人移动载体、摆臂和摄像装置的驱动电机可以协调运动.对该机器人各机构的运动进行了仿真,并得到了机构匀速运动过程中的主驱动轴转角、摆臂转角及摄像头转角等 3 个主要机构的运动参数曲线,验证了机器人各机构的运动性能.     

面向排爆机器人的虚拟仿真训练系统设计与实现

针对排爆机器人使用和训练的需求,设计并实现了一套排爆机器人虚拟仿真训练系统.首先分析了排爆机器人的常见结构,针对一种通用结构设计的排爆机器人设计了仿真训练系统的结构,并对仿真系统的几何建模、运动模型和碰撞检测进行了分析,最后实现了排爆机器人虚拟仿真训练系统.该系统使操作手能够熟悉并掌握排爆机器人的操作.     

C臂X光图像几何失真校正与误差分析

在分析C臂X光图像几何失真原因及表现形式的基础上,综合现有校正方法,实现了一种基于校正模板的图像校正方法.设计并试验了C臂图像几何失真误差分布的评价方案.根据试验结果,分析了图像失真变化规律,给出了不同C臂位姿下计算的校正矩阵的临床适用范围.最后,将本方法应用于机器人辅助骨科临床手术,验证了方法的正确性和有效性.