具有超媒体人机接口的纳米操作系统

当利用AFM作为纳米操作工具时,由于其缺乏实时的传感器信息反馈,操作完全在盲目的状态下进行,而使纳米操作难于进行.超媒体接口可以解决这个问题,在纳米操作过程中,超媒体接口不但可以为操作者提供实时动态更新的视觉反馈,还可以为操作者提供实时的三维力反馈,与此同时操作者还可以通过该接口直接控制探针的三维运动,实现人机交互式的纳米操作.纳米刻画以及多壁碳纳米管的推动实验验证了系统的效率和有效性.     

具有三维力反馈的原子力显微镜纳米操作系统

在基于原子力显微镜的纳米操作过程中，由于缺乏实时反馈信息，造成纳米操作效率低下且灵活性差，同时探针因受力过大而损坏。为此，本文通过对探针受力-悬臂变形进行建模，并根据实时检测到的悬臂变形信号、新的参数获取与校准方法，从而获取探针所受的实时三维纳米力。将此三力经比例放大后送人力／触觉设备进行感知，操作者就可以实时调节施加在探针上力的大小及探针的运动轨迹，使得操作的效率及灵活性明显提高，且可以避免探针因受力过大而造成损坏。纳米刻画和多壁碳纳米管的操作实验验证了系统的有效性。     

微操作系统中微型物体上点的空间坐标的计算方法研究

为操作者提供微型物体的完整的、放大的三维信息,就可以使操作者像在他日常生活中那样精密地控制所使用的工具和被操作对象,解决了在显微镜下操作者的视野和观察方向受到限制以及缺少第三维信息的问题,而为了实时、无遮挡地生成物体的三维虚拟放大影像,需要获得被操作对象不同角度的图像信息并采用简洁、快速的算法以满足实时性要求.介绍在一个人类级微型物体虚拟遥操作系统中根据不同角度拍摄的图像计算物体上点的空间坐标时所采用的一些算法.     

面向核退役设施拆除的机器人遥操作系统设计及实现研究

在核电站等具有强核辐射的高危环境中,遥控机器人拆除核退役设施具有非常重要的意义。在自行研制的核退役设施拆除机器人基础上,文中设计并实现了遥操作主端,为操作者提供手柄控制、编程控制和示教控制等多种控制方式。由于操作者与机器人在空间上是隔绝的,操作者无法实时观察机器人空间构型。为了避免机器人遥操作过程中的自碰撞问题,设计了机器人虚拟仿真软件。通过导入机器人几何模型,增加碰撞检测功能,为操作者实时反馈现场机器人作业时的构型,提升机器人作业操作的安全性。     

水射流机器人触觉临场感再现技术研究

介绍了一种新型水射流机器人触觉再现技术.该技术采用水射流提供机器人临场感触觉再现所需的压力刺激,触点阵列各触点处有一个与压力水源相连的开口水射流喷头,喷头与压力水源之间有电磁阀控制水射流的通断,当需要通过触点阵列为操作者提供触觉感觉时,触觉阵列相应触点处的喷头即与压力水源连通并喷射压力水流,水射流在操作者的皮肤表面形成压力斜坡,从而使操作者获得触觉感觉,由于水流可以带走皮肤表面的能量,因此操作者皮肤表面水流接触处还将形成温度斜坡触觉.压力斜坡和温度斜坡共同作用可以为操作者提供压力温度融合触觉感觉.     

基于虚拟环境的遥操作机器人主从交互系统设计

针对遥操作机器人系统中的时延问题,设计了一种基于虚拟环境的机器人遥操作主从交互系统.利用Java/Java3D进行分布式虚拟环境以及虚拟机器人的三维建模;通过JNI方法建立主手设备与虚拟环境的交互接口.操作者通过操纵主手而对虚拟机器人进行关节驱动,提高了主从控制的实时性.     

基于CATIA V5的穿戴式机械恐龙骨架人机工程分析

随着机器人技术的成熟,仿生学设计的日益提升,仿生服务类机器人在人们的生活中扮演着越来越重的角色,其中对于操作人员的操作舒适性尤为关注。借助CATIA V5的人机工程模块,建立三维人体模型,并对模拟的操作者的操作姿势进行分析评估,优化处理。通过确定操作者的各部位的操作角度,获得满足操作人员舒适性要求的操作姿势。     

数控机床的图像监控技术研究

介绍了应用于数控机床的图像监控系统.该系统可将数控机床的加工状态实时采集并显示,让操作者通过计算机可以直接观看到机床的加工情况,从而根据实际情况对机床进行控制.另外图像数据还可以通过网络传送到远程监控端,使远程监控人员有身临其境的感觉,增强了数控机床的可控性和易操作性.     

基于虚拟现实的采棉机滚筒的虚拟装配的研究

以一新型水平摘锭式采棉机的滚筒的为例,应用三维绘图软件UG对零件进行建模并装配,通过UG与VAPlatform两者之间的接口,将模型导入到虚拟现实装配平台VAPlatform中,根据在UG中确定好的装配约束关系,添加虚拟手对各零件在虚拟场景下进行虚拟装配,实现了装配轨迹的可视化,为可行的装配路径分析提供了依据,获取了合理的装配工艺,从而为采棉机滚筒装配操作人员的装配培训提供一套合理的操作指南.     

Solid Edge为平台的椭圆齿轮三维造型设计

以三维CAD软件Solid Edge为软件平台,进行三维造型的二次开发.通过Solid Edge软件接口,应用Visual Basic语言实现椭圆齿轮的三维造型设计,增强椭圆齿轮的直观性,为非圆齿轮的计算机辅助设计提供一种方法.