膜片式水下力传感器力学特性与设计原则分析

以水下机器人所用多轴力传感器的压力平衡结构为研究对象，基于液体的可压缩性，提出了膜片式压力平衡传感器内外压力差的迭代算法，推导出了膜片式压力平衡法的内外压力差、额外轴向力及相关公式。分析了压力差在传感器上产生的额外轴向力及影响额外轴向力的相关因素，结果表明,膜片式压力平衡法难以胜任大压力平衡。总结了膜片式水下力传感器结构设计原则：基于膜片式压力平衡的水下力传感器结构应紧凑，其长径比、壁厚应尽可能小；压力平衡膜片面积应尽量大，而内部存油液应尽量少。     

一种二维微位移平台测量系统的研究

微位移测量已经广泛应用于精密测量领域中,实现微位移测量最关键的环节在于精确的定位和精细的运动.文章设计了一种基于应变方式进行二维微位移(纳米级)测量的系统,详细阐述了该系统主要组成部分:微位移检测传感器、处理电路及相关系统软件.实验结果表明该系统可以满足二维微(纳米级)测量的要求.     

一种人体体温自动检测监护系统的设计研究

本文针对目前医院在婴幼儿的体温测量和监护上比较普遍存在的问题,依据先进传感技术和"蓝牙"技术,提出一种较廉价、实用的人体体温自动检测监护系统的方案设计.     

一种新型机器人三维力柔性触觉传感器的设计

基于柔性力敏导电橡胶材料,设计了一种能测量三维力的新型机器人柔性触觉传感器。研究了力敏导电橡胶材料的压阻效应,阐述了触觉传感器的设计思想,分别进行了触觉传感器单元设计和阵列结构设计和研究。获得了计算三维力的数学模型,并通过实验进行了三维力的验证。结果表明,设计的机器人三维力柔性触觉传感器具有设计简单,造价低廉,柔顺性好等优点,而且布置成阵列结构可用于医疗、体育、机器人等领域中检测三维力信息。     

排球模拟机器人送球系统

发球器是排球模拟机器人中的核心部件,发球器中送球系统的主要功能是接收计算机的指令,准时、正确地将球送出发球机构,确保与图像保持一致.要求发球系统工作可靠,动作准确.在项目研究过程中,设计多套运动方案,经对比、研究后,选择电磁铁驱动送球器,双弹簧回位送球器,双圆柱、双滑套送球器.实际使用结果表明,该方案结构简单、工作可靠、动作准确、响应速度快.     

基于接触力信息的穿戴型步行助力机器人研究

利用人-机交互信息对可穿戴型下肢助力机器人(WPAL)进行了控制研究.通过对应于人体的三维运动在装置与人体下肢间适当配置测力点,根据各测力点感受到的人体运动时的多维力信息,完成了下肢运动预判.同时,基于接触力信息,提出了假想柔顺控制方法,该方法通过调节各测力点的假想质量、阻尼系数和弹性系数来减小人体感受到的运动强度,达到为人体下肢运动提供助力支持的目的.     

测定机器人腕力传感器动态性能的模型和方法的探讨

提出机器人脑力传感器的简化力学模型,探讨测定传感器动态性能指标的方法以及提高测定精度的途径.     

三维力柔性触觉传感器电极研究与实验

为了实现机器人智能皮肤对三维力的探测,基于炭黑/碳纳米管/硅橡胶的表面压阻效应,设计了2种不同排布的对称结构的四叉指电极三维力柔性触觉传感器.理论分析了这2种三维力传感器的工作原理,并对这2种结构的传感器进行了量程、灵敏度、线性度等实验对比,实验证明四电极方形排布的传感器在剪切力方向拥有更高的灵敏度和更好的线性度,但量程相对十字形排布的传感器较小。通过三维力实验表明,这2种新型的三维力柔性触觉传感器均具备检测三维力的功能,可在机器人皮肤等实际应用场合,根据工作量程和灵敏度的不同要求来选择传感器结构。     

柔性触觉传感器用导电橡胶的纳米SiO2改性技术

分析了纳米SiO2的特性及其对柔性触觉传感器改性技术的机理.文中通过进行纳米材料对柔性触觉传感器用敏感材料导电橡胶的掺杂实验,研究了添加纳米SiO2对导电橡胶的导电性、电阻蠕变特性和温度稳定性的影响结果,并分析了其对触觉传感器的线性、滞后、重复性的改善.并通过对添加不同含量和未添加纳米粒子的材料的性能对比,获得了纳米SiO2的添加质量份数为3%时的触觉传感器综合特性指标较好.实验结果表明了纳米材料对柔性触觉传感器材料的良好改性作用.     

一种新型三维柔性触觉传感器的采集分析系统设计

介绍一种柔性触觉传感器的采集系统的设计。采集分析系统由触觉传感器、加载试验台、数据采集系统、数据处理与性能分析系统、数据输出系统组成。在加载试验台上可以对触觉传感器进行三维力加载,数据采集系统将采集到的触觉传感器的模拟信号进行采样并将采样信号保存在数据文件中,数据处理与性能分析系统由主程序和数据处理与性能分析程序组成,主程序按顺序调用各个子模块并传送数据,数据处理与性能分析系统可对数据进行预处理和相关计算,以便得到传感器的性能参数。