空间行波管非线性参量优化设计

对空间行波管重要的非线性参量进行了研究,优化了某Ka波段空间行波管高频设计,在保持较高电子效率的情况下,其非线性性能得到显著改善。     

碳纤维复合材料抽油杆研究进展

碳纤维复合材料抽油杆是近几年兴起的一种新型柔性抽油杆,具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳及结构功能一体化等优异性能,成为解决传统抽油杆失效问题很有发展前途的重要方法之一。主要综述了3种不同树脂基体的碳纤维复合材料抽油杆,包括:环氧树脂基、乙烯基酯树脂基、酚醛树脂基的制备及应用。由于传统的抽油杆很难满足高腐蚀油井、深井以及超深井的开采要求,对碳纤维复合材料抽油杆的发展方向进行了展望。     

基于单通道sEMG分解的手部动作识别方法

表面肌电信号(Surface electromyography,s EMG)已广泛应用于手部动作识别。为提高动作识别精度,研究者往往需要采集多个通道s EMG信号,从而增加应用复杂性,针对这一情况,提出一种基于单通道s EMG分解的手部动作识别方法。使用单通道电极采集人体上臂肌肉s EMG,将其分解为6个运动单元动作电位序列,过程包括:二阶差分滤波、阈值计算、尖峰检测、分层聚类;然后,提取绝对值积分、最大值、非零中值、半窗能量等特征,并采用主元分析法降维;最后,利用支持向量机分类识别5种不同手部动作,精度达到80.4%。而采用未融合s EMG分解的传统方法,动作识别精度仅有约70%。     

ABS接枝工艺和产品加工性能研究

考察了ABS接枝聚合中的分子质量调节剂和引发剂用量对ABS接枝粉料的接枝率及游离苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）分子质量的影响,并就接枝率、游离SAN、基础SAN树脂及相应加工助剂对ABS的加工性能及其它相关性能的影响进行了系统的实验研究,制备了具有优良加工性能的ABS树脂,熔融指数达到53g/10min,同时IZOD冲击强度达到180J/m以上。     

热轧带钢板形质量改进

通过对热轧带钢板形问题产生的原因进行分析，制定了有针对性的改进措施，使热轧带钢板形质量得到明显提高。     

移动机器人3维路径规划方法综述

按照建模原理的不同,将目前各种3维路径规划方法分为4类,阐述了各种方法的工作原理,指出了 各种方法在不同应用领域的优势和劣势．分别从实时性、动态环境适应性、规划路径的光滑性、全局规划能力以及 加入动力学约束的难易程度等方面进行了比较．分析结果指出,基于虚拟势场与导航函数的方法实时性最好,可在 局部规划器中优先选用．基于数学优化的方法能够综合考虑各种动力学约束;而基于生物智能的方法虽然便于表达 各种棘手的约束,但规划周期太长,只适用于长周期调用.     

自适应鲁棒H2控制及其在小型无人直升机航向控制中的应用

提出了一个新的鲁棒控制方法并将其应用到小型无人直升机的航向控制中.给出了直升机的非线性航向动力学模型并进行简化,然后线性化为具有仿射不确定性的线性模型.针对这个线性模型,基于线性矩阵不等式方法提出了具有自适应机制的鲁棒H2反馈控制器.这种设计方法可以降低固定增益控制器所固有的保守性,提高控制效果.数字仿真验证了设计方法的可行性.     

基于增强现实的脊柱微创手术导航系统

针对脊柱微创手术实际的临床导航需求,设计开发了一种基于增强现实的脊柱微创手术导航系统。在术前通过CT对患者脊柱病灶部位进行扫描和重建,将合适的脊柱模型导入Unity-3D平台中并为其添加控制脚本。使用标定球对手术器械进行标定,采用Polaris Vega光学追踪器实时追踪手术器械,建立手术器械与Polaris Vega光学追踪器之间的坐标转换关系,将识别到的手术器械位姿信息实时发送到HoloLens设备中,从而实现手术器械、病灶模型等医疗影像的同步显示。在术中为医生提供3维脊柱病灶影像的可视化显示,帮助医生实现病灶定位和手术器械导航。经过脊柱模型实验测试,系统导航误差小于2.8 mm,可以满足脊柱外科的临床应用要求。     

基于光波导的传感驱动一体化软体康复手

针对刚性手功能康复外骨骼机器人适应性差,存在安全隐患问题,该文设计了基于光波导的传感驱动一体化软体康复手控制系统,用于辅助患者手部的康复。通过顺应性融入自制柔性光纤传感器使手指弯曲角度和气腔内压力的反馈信号更加精准。其次,采用一体化多腔室手指的设计方法,使不同手指不同关节弯曲,其结构简单、易于控制,具有良好的被动柔性。然后,结合柔性光纤传感器对软体康复手进行闭环反馈控制,使手部动作更加灵活。最后,实验结果验证了基于光波导的软体手部康复机器人控制系统整体结构小型化,且柔顺性高,患者穿戴更方便。     

基于深度图像与三维栅格离线映射的机械臂环境建模方法

为确保动态非结构化环境中人、机器人、环境3者的安全,提出一种基于深度图像与三维栅格离线映射的机械臂环境建模方法,该方法分为离线映射与在线更新两个步骤.离线映射首先将机器人工作空间划分成三维栅格,然后利用标定得到的RGB-D相机内外参数矩阵离线计算深度图像与三维栅格之间的映射关系并保存;在线更新是利用帧差法和查询离线映射表的方式更新三维栅格中的环境信息.为全面描述机器人的工作空间,进一步扩展此方法,提出多传感器信息融合以及从环境模型中滤除机械臂本体的方法.整套环境建模方法具有描述能力强、模型精度一致、可实现多传感器信息融合以及可在线更新的优点.最后,分别通过仿真实验、基于两个Kinect相机和7自由度KUKA IIWA机械臂的实际建模与末端避障实验,验证所提出方法的有效性.