基于无线传感器网络的未知环境下移动机器人实时路径规划*

利用无线传感器网络技术、多传感器信息融合技术、基于占用网格的概率地图构建和基于群集智能的微粒群仿生学算法,采用三层控制结构的规划策略,提出了一种新的在未知环境下移动机器人在线实时路径规划方法。最后设计并构造出了实际的无线传感器网络,验证了算法的有效性、准确性和实时性。     

钢丝绳在线无损检测系统的研究

研究钢丝绳断丝损伤实时在线检测的理论与方法,为钢丝绳断丝损伤检测提供了有效途径,并且建立了一套实用有效的钢丝绳无损检测系统.     

基于线性光耦HCNR200的DSP采集电路设计与实现

介绍了Agilent公司的高线性度模拟光耦HCNR200的基本结构及工作原理。利用该器件设计了一种模拟信号与DSP隔离与检测的硬件电路，较好地解决了将AGC信号采集到DSP过程中测量范围小、线性度低的问题。最后用最小二乘法对实验数据进行分析，结果表明该电路具有较高的电压检测精度和线性度，在高稳定性、高线性度的模拟信号隔离的场合具有广泛的应用前景。     

高灵敏度圆柱壳体振动陀螺的研究

灵敏度是陀螺的重要性能指标,灵敏度的提高可以直接带动精度提高,同时可以拓展陀螺的应用范围。影响圆柱壳体振动陀螺灵敏度的因素很多,本文通过考虑了科里奥利效应(Coriolis effect)的ANSYS谐响应分析,提取产生陀螺效应的圆柱壳体振动陀螺的输出位移,通过比较不同形状谐振子相同激励条件下的输出位移大小来反映灵敏度的大小。采用这种方法分别研究谐振子的各项参数对于陀螺灵敏度的影响规律,并基于仿真结果设计了高灵敏度的参数优化圆柱壳体振动陀螺谐振子,通过实验验证了该谐振子的高灵敏度。     

圆柱壳体振动陀螺谐振子的品质因数研究

品质因数是衡量陀螺振动特性的重要指标,它决定了陀螺的检测灵敏度.首先从理论上分析了影响圆柱壳体振动陀螺谐振子品质因数的主要因素.然后针对各种因素进行一系列的实验研究,包括谐振子的材料、形状以及尺寸等因素对于陀螺谐振子品质因数的影响.研究结果表明,谐振子的品质因数在很大程度上决定于谐振子材料、谐振环的形状及外径尺寸.材料...     

电驱动差速转向轮式水陆两栖车辆可收放悬架机构运动学分析与参数优化

为了有效减小车辆在水中的形状阻力,需要将轮式两栖车的轮子提升到水线以上。针对该需求提出了一种水陆两栖车可收放悬架方案。对两栖车收放悬架进行运动学分析,得到了其运动规律;制定了悬架参数优化策略,以提高悬架在水中的收放高度,改善陆地的行驶特性;在多体动力学软件ADAMS/Insight中设计了参数优化实验,通过分析参数灵敏度确定优化变量,根据所选的优化变量,分别以行走机构收放高度、翻转角度、外倾角以及主销内倾角等参数为优化目标进行优化设计。研究结果表明,车辆行走机构收放过程和运动学特性的优化效果明显,在保障陆上性能的同时大幅减小了水上航行阻力。     

杯形波动陀螺的振动仿真分析和试验

针对一种基于压电激励方式的杯形波动陀螺谐振子,进行理论分析并采用有限元软件,得到了谐振子在工作模态下的轴向与周向振幅分布特性,通过给出挠度函数重点分析了谐振子的径向振幅计算问题;最后对25 mm的杯形波动陀螺谐振子样机进行了试验验证。研究结果表明将谐振子沿轴向的振幅变化作线性处理是合适的,由仿真分析引出的幅值计算函数适用于实际情况分析,同时也为杯形波动陀螺谐振子的参数化建模及结构优化设计提供了依据。     

杯形陀螺的温度性能与补偿方法研究

温度变化严重影响了杯形陀螺的使用精度,为了消除或减小温度对杯形陀螺性能的影响,首先从理论上分析了温度对陀螺性能的影响机理,在此基础上提出了一种基于陀螺内部信号对杯形陀螺进行温度补偿的方法;通过大量的温度实验,从工程应用实际出发,分别建立了陀螺的零偏-温度、零偏-驱动电压以及零偏-频率的多项式模型,并利用上述模型对陀螺进行了补偿,分析了补偿结果。实验证明,所述方法能显著提高杯形陀螺的温度性能。     

杯形波动陀螺高稳定度正弦驱动技术研究

杯形波动陀螺具有极高的Q值,一般都在20 000以上,因此仅仅0.3‰的驱动信号频率误差都会使陀螺机械灵敏度降低99%以上。针对这一问题实现了一种基于直接数字频率合成的高性能正弦信号生成算法,以此为基础从统计域的角度对引起频率源抖动的根源进行了估计分析,并给出了一种具有针对性的抖动分离方法,为频率源的设计提供了理论指导和依据,降低了修正和优化频率源的盲目性。由阿伦方差可知采用抖动分离方法优化后,频率源短期稳定度提高约为20%。通过对设计的频率源进行一系列时域和频域测试分析,证明最终的驱动信号频率稳定在1 mHz以内。     

指向机构微调平台的结构设计与分析

针对提高指向机构定位精度的要求,充分利用压电陶瓷驱动器和柔性铰链的优点,设计一套基于压电陶瓷驱动的新型高精度的两自由度微调平台,并实现了微调平台的机构、驱动、检测的一体化。采用余弦矩阵法,对微调平台的机械结构进行运动学分析,并利用Ansys软件建立有限元模型进行静力分析,求出各关键零、部件的微位移和应力分布,验证了设计方案能够满足工作空间和强度准则的要求。