病人床间自动中转机器人的研究与开发

详细论述了病人床间自动中转机器人的基本结构和功能,介绍了这种自动中转机器人的控制技术及机械部分、动力系统和控制系统的设计过程。该设备是三自由度直角坐标机器人,分别由丝杠螺母机构实现升降运动和手臂的扩展,由齿轮齿条机构实现手臂的伸出和收回,另外还有控制辅助带伸出和收回的机构。完成了在工作人员的操纵下将病床上的病人用机器人手臂托起,移动到其它病床或手术台的工作。该设备在减轻医院工作人员的负担和提高工作效率的同时,对于推动医院向自动化、智能化发展也具有重要意义。     

基于ARM的手套机控制器设计

为了解决电脑手套机滚筒选针带来的弊端,并且实现手套机提花的功能,在分析了其总体架构和选针工艺原理的基础上,设计了基于32位ARM的嵌入式手套机控制系统。并对其中的界面显示模块、花样存储调用模块以及选针驱动模块做了重点介绍。实验结果表明,该控制系统能够满足手套机新型选针机构的实现,也能满足手套机对数据传输的快速性和可靠性的要求。     

移动机器人嵌入式控制系统研究

以PHILIPS公司的ARMLPC2210嵌入式主板为控制核心,研究并设计了移动机器人嵌入式控制系统。该控制系统主要包括主控模块、感知模块、驱动模块以及电源模块,并且能够实现多传感器的数据融合、环境建模、路径导航和运动控制等任务。     

一种新型链式自重构机器人模块的设计

提出了一种新型链式自重构机器人模块的设计方法。该模块主要由移动机构、模块间的连接器、关节驱动机构、电力和驱动系统、通讯和控制系统以及感知系统组成,模块通过自重构后组成链式机器人,并能完成移动和越障的功能。对模块的设计主要采用了履带行走、形状记忆合金、谐波齿轮、传感器、集成控制芯片等技术,优化了模块的结构,提高了模块的性能。     

电动代步车轮毂电机驱动控制系统的设计与实现

针对采用双轮毂电机独立驱动的新型电动代步车,以dsPIC30F6010A为主控单元设计其驱动控制系统,采用该DSC已有的一组电机控制专用模块并结合其输出比较模块产生双电机所需的两组三相PWM信号,实现左右轮毂电机的转速控制和PID闭环调节。通过硬件电路的设计与软件程序的开发调试,表明该驱动控制系统能够可靠平稳运行,满足新型电动代步车的控制要求,验证了上述设计方法的有效性和正确性。     

液压孔口高低温流体力学实验装置的研制

针对液压孔口在高低温条件下进行实验时,系统供油困难和油液温度难以控制等问题,提出了一种将油液、机械式供油机构、被试液压孔口和传感器高度集成的一体化实验模块,其能够被整体置于高低温箱中进行驱动和实验。基于一体化实验模块,进一步研制了液压孔口高低温流体力学实验装置,采用了变频电机驱动的螺母丝杆机构来控制系统供油量;结合虚拟仪器技术,设计了测控系统,实现了实验装置的自动控制和数据采集,并通过各种信号抗干扰及传感器校正方法提高了测试精度。研究结果表明:该实验装置能够方便、高效地完成各种液压孔口在高低温环境温度下的流体力学实验,为开展相关基础研究提供了一个良好的实验平台。     

羽毛球竞赛机器人控制系统的设计研究

针对2015年全国大学生机器人比赛开发的羽毛球机器人,设计了以STM32为核心架构的嵌入式控制系统,阐述了羽毛球竞赛机器人控制系统的设计思路和方法,重点分析了电机驱动方案和发球机构控制方案,并提供了系统软件控制流程。实践结果表明:该设计方案稳定可靠,满足预定比赛目标,并在赛场上取得了满意的成绩。     

氧传感器保护罩-基座装配机及其控制系统设计

为提高氧传感器保护罩和基座的装配效率,保证设备的运行可靠性,设计了氧传感器保护罩-基座装配机及其控制系统。详细分析了装配机的整体方案及工作原理,重点设计了系统的关键部件,包括推送机构和装配机构;介绍了控制系统的硬件组成,包括主控单元、系统驱动执行模块、传感检测模块和触摸屏;具体描述了控制系统的软件部分,阐述了PLC的控制流程,选用GT-Designer3设计系统的操作界面,实现人机交互。该设备现已投入企业使用,实际运行结果表明:该装配机性能稳定,装配效率提高了25. 3%,装配良品率高达99. 96%,满足企业生产要求。     

基于VxBus的高速数据采集卡驱动程序开发

介绍了嵌入式操作系统VxWorks 6最新设备驱动模式VxBus的原理,分析了在该驱动模式下数据采集卡ADT650的驱动程序开发过程,ADT650数据采集卡是基于PC104总线的扩展板。通过PC104总线可将其与PC104嵌入式系统构成一个高性能的数据采集与控制系统,适用于结构紧凑,高可靠地嵌入式应用。设计并实现了数字量、模拟量信号采集的驱动程序和应用编程接口。在VxWorks嵌入式系统下实现了ADT650高速数据采集卡的驱动程序,对系统的扩展应用带来了极大方便。     

新型无线病床输液智能控制系统

随着现代医学的发展,病房控制系统逐渐完善,康复器、行走助手、智能呼叫系统等高科技设备走进病房。设计一种新型无线控制病床输液速度智能控制的系统,由智能控制单片机、传感器、电机等部分组成,能够根据输液管药品、位置的不同,依据病人的年龄以及身体状况的实际情况适时调整当前病床输液的血流量和速度。同时,该智能控制系统中还配备远程输液管报警控制系统,以免因为意外情况发生而造成输液管医护人员处理不及时。     

某型轮式挖壕挖坑机作业装置电控系统设计

为改善长时间作业时操作人员的作业环境,降低劳动强度以及在人员不便接近的危险环境中装备能够正常使用,轮式挖壕挖坑机作业控制系统中集成了无线遥控功能。以研制的轮式挖壕挖坑机作业装置电控系统为实际工程背景,介绍了作业装置电控系统的总体构成、功能和工作原理。着重论述了车载核心控制单元的组成、工作流程及相关的可靠性设计,并对工作装置、转向装置、油门调节装置、换挡装置、制动装置等遥控执行部分设计进行了介绍。作业装置电控系统经试验考核主要参数和性能指标均满足设计和使用要求,遥控作业的可靠性得到了充分验证。     

DEVELOPMENT AND MOTION ANALYSIS OF MINIATURE WHEEL-TRACK-LEGGED MOBILE ROBOT

A miniature wheel-track-legged mobile robot to carry out military and civilian missions in both indoor and outdoor environments is presented. Firstly, the mechanical design is discussed, which consists of four wheeled and four independently controlled tracked arms, embedded control system and teleoperation. Then the locomotion modes of the mobile robot and motion analysis are analyzed. The mobile robot can move using wheeled, tracked and legged modes, and it has the characteristics of posture-recovering, high mobility, small size and light weight. Finally, the effectiveness of the deve-loped mobile robot is confirmed by experiments such as posture recovering when tipped over, climb-ing stairs and traversing the high step.     

基于Cortex-M3的电动医疗床驱动与控制系统

为解决目前国内电动医疗床功能简单、技术落后等问题,提出了一种多个线性驱动器同步运行、实现电动医疗床复杂位置控制的驱动与控制系统。该控制器以Cortex-M3为核心,与线性驱动器上的双霍尔传感器构成了闭环控制回路,通过模糊PID控制,实现了多个线性驱动器的同步运动控制;采用CASS嵌入式开发平台技术,在专用控制器上实现了对控制逻辑的梯形图编程,提高了开发效率;详细地描述了其系统结构、线性驱动器改进的机械结构和控制器软、硬件的设计。该系统已应用于ICU医疗床,通过对3台立柱式推杆同步运动控制和2台手持式推杆的协同控制,结果表明,该系统可实现医疗机构的各种护理和康复功能。     

越野轮胎起重机总线控制系统的设计

阐述了越野轮胎起重机的发展趋势,指出越野轮胎起重机的控制系统研究具有重大意义。介绍了系统主要控制对象,提出了一套完整的越野轮胎起重机控制系统,就操纵控制系统进行详细设计。针对控制系统信息通讯中回转电滑环中的线束数量有限和单条总线上数据太多会导致通讯速度低等问题,提出了一种改良的CAN总线控制系统网络,其采用模块化设计,双CAN总线通讯。通过越野轮胎起重机的现场试验,验证了该控制系统的可靠性和优越性。     

一种嵌入式虚拟动态信号分析仪的设计

为了实现为远程化控制的光电跟踪系统设计提供抗恶劣环境的设计工具,设计了一种嵌入式虚拟动态信号分析仪。对该系统采用的系统辨识等算法进行研究。基于某型号光电跟踪系统平台,结合虚拟仪器概念和嵌入式技术,建立了嵌入式虚拟动态信号分析仪的系统架构,设计了仪器系统架构中各层软件。利用该仪器测试了实际运行中的某光电跟踪系统速度回路和电流回路,实验结果表明光电跟踪系统满足设计要求,电流回路带宽为266.05Hz,速度回路带宽为20.3Hz,虚拟仪器具有较好的精确度和实用性。满足了光电跟踪系统设计工具准确、方便、快捷等要求,提高光电跟踪系统设计水平和设计效率。     

用于无人机飞行控制系统的分布式测控系统设计

将复杂庞大的工程项目分解成多个功能单一的小模块实现，是COM组件设计思想的具体体现。在简要介绍分布式对象与对象服务后，本文设计了具有命名服务和事件服务两种对象服务功能的事件提供者和事件消费者COM组件以及其他诸如硬件驱动、图形显示等COM功能组件。这些组件提供的远程对象状态监控以及基于事件的对象间数据通信功能，使应用于无人机飞行控制系统的分布式测控系统的实现成为可能。最后，本文通过分布式传感器监测系统开发实例，说明本文所提出的组件设计方法能帮助系统设计者方便地扩展系统，加快系统开发速度，提高设计效率。     

基于网络的嵌入式DVR系统设计

提出并研究设计了一种基于网络的嵌入式DVR系统。该系统结合了计算机技术、网络技术和嵌入式技术,实现了对DVR的远程控制功能。本文论述了系统设计、硬件设计、软件设计,并对远程客户端的设计进行了详细介绍。     

Internet环境下机械结构系统的分布式全局协调优化

许多大型复杂结构系统的分结构是由异地分布的设计单位分别进行有限元分析与优化设计的，这样组合起来的结构系统并不能得到真正的优化。研发了通过Internet实现异地分布式结构系统全局协调优化设计的技术。给出了其实现途径、实用软件系统和应用算例。     

基于网络的机械系统方案创新设计模型的研究

对机械系统方案的创新设计进行了研究。通过对创新设计的分析，提出了以发挥人的创造性思维为主的基于网络的机械系统方案创新设计模型，并分析了模型涉及内容及关键技术。该模型的建立集机械学、创造学与计算机机于一体。为机械系统方案的创新设计提出了新的思路。