超磁致伸缩薄膜尾鳍机器鱼的仿生游动机理

根据仿生学原理,采用超磁致伸缩薄膜驱动器模仿鱼类的波状推进方式,可以实现机器人的无缆驱动,并能显著提高机器人的可靠性与实用性。为了提高推进力,进而提高驱动效率,实现机器人尾鳍形状优化是关键。基于等面积条件,优选了几种薄膜尾鳍形状,在建立悬臂梁结构变断面超磁致伸缩薄膜受迫振动动态模型和机器人推力模型的基础上,对不同形状薄膜尾鳍的推力进行了仿真验证,得出了最佳尾鳍形状曲线,并用有限元法分析了薄膜驱动器的应力分布,最后通过试验验证了薄膜驱动器的推进效果。     

基于机器视觉技术的薄膜孔洞检测系统设计

在介绍机器视觉技术的基础上,提出了一种利用机器视觉设备和Visual C 开发塑料薄膜孔洞检测系统的方法.不但给出了整个系统的结构框图以及工作方式,并分别针对该系统硬件和软件的体系结构进行了详细的探讨.测试结果能够满足工业需求,从而为塑料薄膜孔洞检测系统设计提供了一套可行的解决方案.     

一种位置和图像相切换的视觉伺服仿真分析

视觉伺服抓取通常将相机采集的当前图像特征与期望图像特征之间的偏差作为输入信号,通过图像处理、视觉伺服策略等使机械手能够运动到期望位姿。传统的基于位置或基于图像的视觉伺服存在各自的缺点,这里在视觉伺服控制方面,结合位置视觉伺服收敛速度快以及图像视觉伺服精度高的优点,研究了基于位置和基于图像的切换视觉伺服方法。以机械手坐标系原点与期望位姿坐标系原点在世界坐标系下的距离作为视觉伺服切换的阈值,通过对切换视觉伺服方法的仿真分析,验证了该方法在前半程可以快速达到物体附近,后半程利用图像伺服可以使机械手精确到达期望位置。     

应用于水下微型潜器的导电滑环结构设计

针对水下微型潜器移动控制的普遍性技术难题,设计了一种导电滑环接线结构。该结构能够实现水下微型潜器灵活的移动控制,实现了稳定的信息数据传输。导电滑环通过采用滑动轴承链接,使微型潜器可实现水下定位的无限制转动。同时,滑动轴承与套筒发生相对转动时,通过采用套筒内部的滑槽结构,使滑动轴承上的凸起触点与滑槽内部的定子直接接触,消除了连接线处的扭转力,提高了导电滑环的使用寿命。     

机器人视觉伺服系统的图像处理和标定技术

针对机器人视觉伺服系统的特点,对适用的图像处理和标定方法做了研究和总结.首先对图像处理的过程和主要方法进行了归纳,然后着重对系统标定的方法进行了阐述,并对典型的标定算法进行了分类和比较,最后对图像处理和标定方法进行了展望和总结.     

基于机器视觉的解包取膜系统改良设计

在原有的基于六自由度机器人的解包取膜系统基础上,提出了一种基于机器视觉的改良设计方案,系统与解包段PLC和机器人控制器建立通讯,采用CCD相机采集烟包平面图像,利用计算机视觉技术对图像进行处理并分辨出烟包上是否含有塑料薄膜或纸板,从而控制机器人和进出料执行机构执行相应动作.测试结果满足工业要求,从而为解包系统设计提供了一套可行的改良方案.该方案不仅提高了产线生产效率,同时也降低了企业的人工成本.     

工业码垛机器人的视觉伺服技术

随着码垛机器人在物流自动化领域的广泛应用,市场对码垛机器人的智能化水平提出更高的需求。针对传统的"示教-再现"工作方式的码垛机器人功能单一、适应性差的问题,将机器视觉与码垛机器人控制技术相结合,搭建码垛机器人视觉伺服控制系统平台,并针对码放货物的特点,开展相关图像处理算法的研究。经试验验证,该码垛机器人视觉伺服控制系统平台可以快速准确的完成不同货物的检测、分拣和码垛,为后续码垛机器人视觉伺服技术的研究提供参考和依据。     

SnO2导电薄膜的制备与研究

采用R．F反应溅射法制备SnO2导电薄膜，用XRD、AFM、XPS研究了薄膜的结构和组成对导电性能的影响。XRD和AFM研究表明，随着衬底温度的增加，SnO2薄膜从非晶向多晶结构转变，表面粗糙度减弱，薄膜的表面电阻大幅增加。采用XPS对薄膜表面成分进行分析，时不同衬底温度下Sn3d5／2拟合发现，薄膜表面存在Sn^2＋和Sn^4＋两种混合价态。随着村底温度的增加，Sn3d5／2能谱位置与峰宽并没有变化。对O1s能谱进行Gaussian拟合后发现，薄膜表面的氧以晶格氧（略）和化学吸附氧（Oahs^-）两种方式存在。实验证明，Oabs^-含量与SnO2表面电阻成正比关系。     

高分子电阻型湿敏元件的导电离子迁移率及其数目的测量与分析

用直流极性反转法测量了高分子电阻型湿敏元件的导电离子迁移率,利用复阻抗谱法测得的电导求出了导电离子的数目,根据不同导电离子的迁移率及其数目,判别了湿敏元件不同湿度区域的导电离子的种类,并对导电机理作了分析。     

基于图像的机器人视觉伺服免疫控制

视觉传感器的引入增加了机器人对周围环境的自适应性,拓宽了机器人的应用领域。可以预见,具有视觉的智能机器人将得到越来越广泛的应用。本文根据机器人视觉伺服控制系统的特性利用图像雅可比矩阵的伪逆和免疫控制原理设计了视觉控制器,并将之应用于机器人视觉伺服控制中。两连杆机器人平面视觉跟踪控制仿真结果表明在控制系统的动态调节过程中,PI型免疫控制器的免疫反馈机制能使偏差迅速消除,控制性能优于常规的PID控制器。     

惯性冲击驱动管内移动机器人设计

设计了一种以压电双层膜为基本结构,通过惯性冲击原理达到运动驱动目的的管内移动机器人.该机器人主要由一个典型的压电双层膜结构和惯性质量串联构成.工作时,压电双层膜的变形由惯性冲击转化为整体结构的直线位移.从理论上分析了惯性冲击原理的核心问题:惯性冲击力与管壁和机器人之间摩擦力的关系,并通过MATLAB和AN-SYS等软件对整个系统的动态响应做了仿真.相关的验证表明,所设计的管内移动机器人运动步长可以达到0.15μm,具有精密运动和高效率的优点,可以在工业中广泛应用.     

Experimental research on effects of process parameters on servo scanning 3D micro electrical discharge machining

Servo scanning 3D micro electrical discharge machining (3D SSMEDM) is a novel and effective method in fabricating complex 3D micro structures with high aspect ratio on conducting materials.In 3D SSMEDM process,the axial wear of tool electrode can be compensated automatically by servo-keeping discharge gap,instead of the traditional methods that depend on experiential models or intermittent compensation.However,the effects of process parameters on 3D SSMEDM have not been reported up until now.In this study,the emphasis is laid on the effects of pulse duration,peak current,machining polarity,track style,track overlap,and scanning velocity on the 3D SSMEDM performances of machining efficiency,processing status,and surface accuracy.A series of experiments were carried out by machining a micro-rectangle cavity (900 μm×600 μm) on doped silicon.The experimental results were obtained as follows.Peak current plays a main role in machining efficiency and surface accuracy.Pulse duration affects obviously the stability of discharge state.The material removal rate of cathode processing is about 3/5 of that of anode processing.Compared with direction-parallel path,contour-parallel path is better in counteracting the lateral wear of tool electrode end.Scanning velocity should be selected moderately to avoid electric arc and short.Track overlap should be slightly less than the radius of tool electrode.In addition,a typical 3D micro structure of eye shape was machined based on the optimized process parameters.These results are beneficial to improve machining stability,accuracy,and efficiency in 3D SSMEDM.     

压电微机器人平面致动机理和谐振频率分析

对一种平面、管道复合型压电微机器人的平面致动机理和谐振频率进行了分析 ,为该机器人提高爬行速度、　选择控制电压的谐振频率提供了依据。     

基于混合特征的移动机器人图像匹配算法

针对移动机器人定位过程中视觉图像处理速度慢以及特征点提取与匹配实时性、准确性差的问题,提出了基于颜色矩的改进SIFT分级图像匹配算法。首先改进SIFT算法,扩大极值点检测范围;采用Sobel算子计算特征点的梯度方向和幅值;以向量夹角为准则度量SIFT特征相似性,提高SIFT特征提取与匹配的速度和精度。图像匹配时先采用颜色矩对环境图像序列进行相似性排序,改进SIFT特征,再与排序后图像依次进行精确匹配,分级匹配提高了移动机器人的定位速度和精度。实验结果表明：与原SIFT相比,改进SIFT提高了特征向量的显著性,误匹配率降低约9.2%,特征点数量减少约20%;分级匹配提高了图像匹配速度和精度,SIFT特征计算量减小60%,总体耗时缩短40%。达到移动机器人定位实时性和鲁棒性的目的。     

基于DM642的视觉假体图像采集与处理系统

现研究的是基于DM642的视觉假体图像采集与处理系统,是视觉假体微机电系统的初步模拟,是利用高端数字图像处理芯片和CMOS图像传感器开发的一个系统。这样的一套系统是设想在正常人眼的视网膜不能正常工作时对它进行代替。由CMOS图像传感器采集视频信号,经过高端的数字图像处理芯片的处理,并行输出电极刺激信号。     

基于体硅工艺的静电致动微夹持器制作工艺分析

介绍了一种基于体硅工艺的大尺寸、大深宽比梳状静电致动微夹持器的制作工艺。对微夹持器制作中的关键工艺进行分析,重点分析ICP蚀刻工艺的蚀刻时间对结构的影响,总结导致器件失效的原因,探讨了减少失效的方法。加工过程中采用分步加工的办法控制蚀刻时间,成功的释放了宽6μm,厚60μm,等效长度达5470μm的悬臂梁型微夹持臂。研制出一种良好性能的具有S形柔性结构夹持臂的梳状静电致动微夹持器。     

Image analysis of macroporous polystyrene sorbents using electron spectroscopic imaging to enhance mass contrast. The architectural relationship between polymer porosity and absorption capacity

We describe the microscopical analysis of two polystyrene divinylbenzene copolymers (PS-DVB) made using 20 and 55% (v/v) DVB cross-linker respectively, in which the hydrated structure of each polymeric material solvated in water is preserved by employing very rapid freezing and low-temperature freeze-drying techniques. Using the zero-loss mode of electron spectroscopic imaging to enhance the contrast of unstained polymer sections, we introduce some novel methods for the application of computer-assisted image analysis for routine examination of polymer pore structure. We also relate these parameters to the ability of the two polymers to absorb nanometre-sized particles—neutral colloidal gold particles and cationized ferritin. Both methods will be invaluable in the structural analysis of porous polymers, but particularly for comparative analyses of macroporous sorbents.     

基于小波分解灰关联的热波检测图像增强

针对热波检测图像存在的高噪声、低对比度等问题,提出一种基于小波分解和灰关联分析的图像增强方法。该方法首先采用小波变换对待处理的热波图像进行三级小波分解,得到图像相应的低频分量和高频分量,然后利用图像中干扰信号和有用信号在分解后不同分量上的分布规律,采用灰色理论中的灰色关联分析理论来区分高频分量中的干扰信号和有用信号,从而实现对图像中噪声的抑制以提高图像的质量。实验结果表明:提出的方法与常规的滤波方法、小波阈值去噪增强等方法相比,图像的对比度得到明显改善,峰值信噪比最大,因此该方法可用于热波检测图像的增强处理中。     

基于小波变换的AFM图像处理的研究

根据原子力显微镜(AFM)图像的特点，对小波变换应用于原子力显微镜图像的降噪、增强及融合方法进行了阐述，采用原子力显微镜对无磨料低温抛光后的铝合金(LY12)表面进行检测，并利用所述方法对扫描图像进行了处理。结果表明，利用小波变换对原子力显微镜图像进行处理是有效的、可行的，图像质量得到明显提高。     

应用图学习算法的跨媒体相关模型图像语义标注

针对传统跨媒体相关模型(CMRM)只考虑图像的视觉信息与标注词之间的相关性,忽略标注词之间所具有的语义相关性的问题,本文提出了一种新的基于图学习算法的CMRM图像语义标注方法。该方法首先根据运动领域图片训练集中的标注词,建立运动领域本体来标注图像;然后采用传统的CMRM标注算法对训练集图像进行第一次标注,获得基于概率模型的图像标注结果;最后,根据本体概念相似度,利用图学习方法对第一次标注结果进行修正,在每幅图像的概率关系表中选择概率最大的N个关键词作为最终的标注结果,完成第二次标注。实验结果表明,本文提出的模型的查全率和查准率均高于传统的CMRM算法。