引信MEMS机构微装配研究

引信MEMS机构的研究将进入实用化,其装配技术成为关键技术.合适的装配方法可提高引信MEMS机构的生产效率,降低生产成本,保证引信系统的可靠性及安全性.分析了进行微装配研究的必要性,国内外微装配的现状及发展趋势,并对我国引信MEMS机构微装配的发展提出建议.     

基于双目立体视觉系统的精确标定算法

一种基于双目视觉的精确标定算法,首先借助于事先选取的标定模板,并拍摄模板图以生成控制点,接着分别对左右2台摄像机进行标定,再接着进行立体标定进而得出标定的结果。该算法在机器人机械臂在精确定位上已得到成功应用。     

电容型力平衡硅微加速度计的建模与系统设计

本文建立了硅微机械结构电容型静电力平衡方案加速度计的数学模型，并利用此模型讨论了系统闭环回路控制方案设计中的一些特殊问题，接口电路采用开关电容型电路，并给出接口电路图，最后，给出一实际设计实例。     

基于非硅微制造工艺的爆炸箔起爆器研究

为了实现爆炸箔起爆器的集成化和批量化制备,研究了爆炸箔起爆器非硅微制造工艺技术。采用磁控溅射和光刻技术制备了桥箔,通过紫外厚胶技术在桥箔上制备了聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶飞片层,并利用SU-8光刻胶集成制造了加速膛,划片后一个衬底上制备了268个爆炸箔起爆器组件,每个组件的体积为0.018 cm³. 集成后的爆炸箔起爆器50%发火感度为2 185 V. 试验了爆炸箔起爆器组件的耐高温性能,结果表明在160 ℃下经历50 h以后,爆炸箔起爆器组件依然可以正常起爆Ⅳ型六硝基菧炸药柱。     

基于MEMS工艺的微起爆器性能研究

针对MEMS火工品低能化、集成化技术要求,设计了一种基于MEMS工艺的微起爆器,通过仿真计算获得了基体材料、换能元材料、火工药剂与微起爆器起爆性能的影响规律,确定了微起爆器的结构参数;通过MEMS工艺完成微起爆器一体化集成制作,对结构参数以及起爆性能进行了测试,结果表明结构尺寸与设计尺寸误差小于6%;微起爆器发火电压小于3V,装药直径1mm、装药量2.0mg时,可以可靠起爆CL-20炸药,实现了低能化、集成化的要求,为MEMS火工品提供技术支撑。     

基于图像检测的非接触式底火装配找坑方法

针对目前国内小口径炮弹接触式底火装配找坑方式易划伤、擦亮底火等缺陷,提出一种基于图像检测的非接触式找坑方法。以机器视觉技术为基础对待检测底火的特征信息进行提取和处理,采用图像检测技术完成底火信息的检测,将图像检测得到的底火数据在控制器内运算处理并引导拧紧机构动作,实现拧紧爪的非接触自动找坑,并使用模板匹配检测对视觉系统的特征进行检测。分析结果证明:该方法拧紧爪定位准确,找坑过程中不会损伤底火,满足设计要求,并已在某小口径炮弹底火拧紧设备中得到应用。     

基于MEMS的微引信谐振器系统级设计

在微机电系统集成设计平台-MEMS Garden基础上,搭建MEMS微引信谐振器的系统级模型,并利用有限元仿真计算2种方法并对模型进行有效性验证,完成谐振器的结构设计,再由仿真得到结构性能参数。研究结果表明,采用系统级方法进行MEMS器件的设计能够在确保求解精度的前提下,显著提高设计效率,缩短设计周期,减小设计成本;所设计的MEMS微引信谐振器的各项性能指标完全能满足引信安全系统的应用要求。     

非协同方式多微小型飞行器区域覆盖多目标的弹道建模与设计

为提高微小型飞行器（MAV）群对作战目标侦察攻击的适应能力,建立多MAV非协同方式区域覆盖多目标问题模型。应用云模型模拟MAV的起飞点坐标值,应用蒙特卡洛方法模拟起飞方向角度值,建立与问题模型相关的目标区域模型、MAV探测模型、起飞点模型、初始飞行方向模型和弹道模型。为提高优化设计效率,在对期望覆盖率指标进行了稳定性分析的基础上,确定计算期望覆盖率的最小模拟次数。应用多目标遗传算法对建立的多目标问题模型进行了求解,得到了非协同方式条件下多MAV区域覆盖的弹道设计方案。从MAV的探测半径与目标区域半径的比例关系出发,对这些方案适于解决的问题进行了分析。该弹道降低了MAV控制难度,兼顾了覆盖率、MAV数量和航程3个目标。     

基于XML的人机交互微装配机器人实时任务规划

基于XML的微装配机器人的人机交互,操作者可通过微装配任务编辑器和图像空间直接编辑装配路径进行微装配实时任务规划,由显微视觉伺服控制机器人自动执行.微装配任务编辑器以文本和对话框形式实现任务规划及任务树的创建,并采用DOM接口实现相关XML节点操作.在线编辑装配路径允许操作者使用鼠标分别在水平与垂直光路图像平面点击,直接选定操作手和操作对象.     

基于非支配排序遗传算法的涡轮发动机转子系统装配参数优化

为探究保障转子系统高温动平衡的最佳装配参数方法,掌握高温下动平衡的变化规律,提出转子系统各零件装配角矩阵的优化确定方法.基于高温工况下热-结构动平衡理论模型和零件材料特性随温度的非线性变化规律,建立转子系统动平衡随温度变化的解析方程;根据不同装配参数下系统不平衡量和偏移扭矩的差异,把高温动平衡优化问题转换为多目标多变量...     

微起爆系统用MEMS安全保险装置研究现状与展望

火工品是武器系统的首发元件,火工品的安全性和可靠性直接影响着武器系统的安全性和可靠性。为了满足弹药微型化、集成化的发展要求,需要将引信与火工品进一步融合,形成具有高安全性、高可靠性、多功能一体化集成特点的微起爆系统,微机电系统(Micro?Electro?Mechanical System,MEMS)安全与解除保险装置是其中的关键技术之一。总结了近年来微小型引信与微起爆系统中MEMS安全与解除保险装置的发展概况,从装置材料、装置尺寸、驱动原理、驱动条件、输出效能、应用平台等多个方面进行对比分析,并结合火工品起爆系统结构、尺寸情况,提出“内置MEMS安保装置的微起爆系统”的作用原理。这种具有内置安全保险装置的MEMS火工品符合下一代火工品的发展要求,也是火工品未来的主要发展方向之一。     

捷联式微惯性导航系统的标定方法

设计了微惯性导航单元（MINU）结构。采用翻滚法和转台法，建立数学模型，分别标定加速度计和陀螺的零位偏差、标度因子及安装角误差。提出一种基于虚拟噪声的现场最优标定方法，运用卡尔曼滤波技术估计并补偿加速度计和陀螺零偏。实验室静态实验和车载实验结果均证明了上述方法的正确性和可行性，并且快速、易于实现，能有效提高导航精度，适用于短时间、低中精度导航系统。     

MEMS惯组陀螺零位在线快速标定系统设计与实现

针对传统MEMS惯组标定算法标定步骤复杂,标定时间长的问题,根据MEMS惯组的参数变化特点,设计并实现了MEMS惯组在线快速标定系统,实现对MEMS惯组参数影响最大的陀螺零位进行快速标定。分析了MEMS惯组误差模型,介绍了在线快速标定系统组成,对快速标定算法进行了解释和说明,并给出了详细标定步骤。该系统简化了标定操作流程,缩短了标定时间,减少了标定保障条件,已成功应用于某精确制导炸弹,并具有良好的工程应用前景。     

基于立体视觉的3 维模型重建

为实现智能机器人清晰把握周围环境的3 维信息,提出一种基于坐标变换的3 维模型重建方式。采用双 目立体视觉结构,经过图像获取、摄相机标定-校正、立体匹配和3 维特征提取等操作,获取单一视图下物体的3 维 几何信息。将多个不同坐标系下的3 维几何信息归一化为同一坐标系下的信息,并选取具有代表性的长方体纸箱进 行实验验证。结果表明：该方法能实现3 维模型的重建工作,对环境几何信息的理解和避障导航有一定的参考价值。     

一种微机电(MEMS)引信安全系统

结合当今飞速发展的电子技术．以及MEMS领域的微加工技术．参考国外MEMS技术在引信中的应用，设计出的用于小口径武器MEMS引信系统，其中包括微主控制单元、微安全和解除保险机构、微检测机构以及微起爆机构．形成完整的微型电子机械引信结构。     

引信用微机电传感器

介绍微机电传感器在引信中的应用,根据引信的使用条件和使用要求,对各种微机电传感器的性能指标进行了分析。     

微机电含能器件直写技术研究进展

直写技术(direct writing)作为新一代快速成型技术,具有成型速度快、成型一致性好、制备精度高等优点,在微机电(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)含能器件的制备上具有一定优势.本文阐述了MEMS含能器件常用的直写技术,在此基础上,针对直写技术在微纳含能器件中的研究现状,对MEMS装药、发火电路与换能元以及封装材料的直写技术进行了总结.提出了今后的研究重点:制备固含量高、性能稳定的含能墨水,提高含能墨水装药密度;制备低烧结温度的银油墨电路,同时发展MEMS含能器件换能元与封装材料的直写技术,探究直写精度的影响因素与规律,突破直写技术的应用瓶颈,推动MEMS含能器件的工程化应用进度.     

相关性校准法上升沿抽点和线性关系的合理性

相关性校准法已广泛应用于微型电子测压器的校准中,为了证明其合理性,应用新概念动态测试、动态测量原理和随机过程的相关理论,从校准过程分析和峰值误差要求两方面论证了上升沿抽点的合理性,从其线性相关系数不小于0.999 7论证了线性关系的合理性。实验结果表明:相关性校准法上升沿抽点和线性关系的合理性论证是正确的。