面向微加工的虚拟光刻系统建模与实现

提出了一种面向微加工的虚拟光刻系统Litho3D.该系统采用傅立叶光学成像模型、光刻胶曝光及显影模型,实现了投影式光学光刻的三维模拟.它拥有标准的GDSII、CIF版图格式接口和支持各种光学参数(包括数值孔径、波长、离焦量,光刻胶厚度、表面折射率等)的模拟设置.模拟结果的显示采用了体绘制与网格相结合的方法,增强了结果的可视性.此外,光刻模拟结果可以直接导入到虚拟工艺系统ZProcess中作为刻蚀工艺的掩膜输入,实现了光刻工艺与其他微机电系统(MEMS)工艺模拟的无缝集成.一系列模拟结果验证了该系统的可行性.     

微操作机器人及其显微视觉伺服控制系统的研究

介绍了一种在生物医学工程领域用于完成显微操作的微驱动机器人系统 ,包括其物理结构和逻辑结构。该系统采用基于梯度方差方法恢复显微图像深度信息的显微视觉伺服控制策略以提高该机器人操作精度。目前 ,该机器人系统已成功地完成了人类血液红细胞的分离实验。     

基于虚拟显微镜技术的微操作工具Z方向定位方法研究

在前期研究工作的基础上提出了在微操作的拟实环境中基于虚拟显微镜技术用“试探法”求解微操作工具Z方向高精度定位问题,并针对其三个关键点－确定合理的模糊度判据、噪声处理、确定定位部位,进行了理论分析和实验验证,证明了该方法是可行的。     

微操作机器人及其显微镜视觉伺服控制系统的研究

介绍了一种在生物医学工程领域用于完成显微镜操作的微驱动机器人系统,包括其物理结构和逻辑结构。在该系统采用基于梯度方差恢复显微图像深度信息的显微视觉伺服控制策略以提高该机器人操作精度。目前,该机器人系统已成功地完成了人类血液红细胞的分离实验。     

NKRS—1型通用机器人实验系统的研制

南开大学机器人实验室研制的NKRS—1型通用机器人实验系统由PUMA760机器人和NKRS—1机器人的控制系统组成.该实验系统为机器人控制系统的各部分设计和研究提供了一个真实可靠的软硬件环境,对于机器人控制级的算法研究和评估.对于协调级的改进以及任务级的实现,该实验系统均是十分重要的基础性工作.NKRS—1实验系统采用了灵活独特的硬件体系结构,硬件资源完全向用户开放;备有功能可以与VAL—Ⅱ语言相媲美的NSV1.0语言;各种界面丰富;另外,NKRS—1实验系统还具有一个实时数据采集分析系统.     

“863”计划智能机器人研究进展

1.引言 高技术研究发展计划(“863”计划)是我国关于高技术的中长期研究发展计划,智能机器人是自动化领域的主题之一。“863”计划开始实施以来,在特种机器人、机器人应用工程、机器人基础技术等方面取得了很大成绩,组织和培养了一支数量可观的研究开发队伍,建立了一批各具特色的研究开发环境,“863”计划已成为我国发展智能机器人技术的最重要的阵地。 2.智能机器人主题的实施 按照“863”计划智能机器人主题的总体战略目标,研究开发工作的实施分四个层次,通过各个层次的工作来体现和实现战略目标,这四个层次是:     

弹性机械手臂的建模与控制

１引言目前工业机器人的负载与自重比一般在１：１０到１：３０之间或更小，而人类的负载与自重比通常可以达到１：３，本体过重是实现机械臂高速运动控制的一个障碍．一方面，提高负载与自重比可以满足高速低能耗的需求，同时，也势必会导致本体刚度的下降，从而使机械臂成为具有弹性的结构．机械手臂的高速运动往往会激励起弹性结构的振动，，给运动控制带来许多挑战性的困难．基于刚性动力学的控制策略已无法用于高速高精度的运动控制，需要基于弹性机械臂的动力学设计更为有效的控制算法，这就是弹性臂建模与控制的研究内容．本文中弹性…     

微机械虚拟运行的实现框架

简要论述了虚拟运行在MEMS设计系统[1,2 ] 中的重要性 ,引入了动态运动规律和数学库的概念 ,提出了在单机多任务系统上 ,以事件发生时间推进的机制 ,带有多个运动部件及其运动规律的微机械系统虚拟运行实现框架。并结合静电微马达和双金属驱动微流量泵为例 ,分析了虚拟运行中数学库的组织 ,动态运动规律的产生过程以及三维可视化的实时问题 ,所提出并采用的实现框架适用于微马达[3] 、微泵[4 ] 、微加速度计[5] 等微电子机械系统的设计和虚拟运行     

双机械臂协调：以运动学为基础的模型分析与动态补偿控制方法

本文建立了双机械臂协调系统的主从式控制的非结构模型，并针对两臂具有相同特性和不同特性这两种情形作了稳定性分析，提出特性校正的方法，本文还利用内模原理设计出动态补偿器来克服标定约束的不确定性对系统控制品质的影响，最后给出了实验结果。     

第一讲 数学模型

随着现代工业生产朝着大型化、连续化和自动化方向迅速发展,对控制系统也提出了新的更高的要求。为了设计能实时进行信息处理、排除干扰、寻求最优操作条件以及适应环境的改变而改进系统本身的性能的高精度、高性能的系统,经典的控制理论已经不能完全满足要求了,特别是空间技术的发展对控制系统提出了许多新的要求,由于这种客观需要的推动,在六十年代前后形成了一种新的控制理论——现代控制理论。从六十年代后期就进行了把现代控制理论的方法应用于工业过程的尝试,十几年来在这方面已经取得了很大的进展,在许多领域都得到了成功的应用。电子计算机作为控制工具进入控制系统是取得那些成功的关健因素之一。由于控制系统具有了实时计算和存储记忆的能力,使得用现代控制理论设计的一些高精度、高性能的系统能够实现了,也就使得在过程控制中能够用不同于常规调节器的许多较为复杂、性能更为完善的控制系统。这样就有可能大大提高整个系统的控制品质。因此现代控制理论已经成为控制系统的分析与设计的重要理论工具。本讲座准备分六讲介绍现代控制理论的基本内容。第一讲:数学模型,第第二讲:系统辫识,第三讲:最优控制;第四讲:线性多变量拉制系统的设计;第五讲:自适应控制系统;第六讲:分散拉制系统简介。