微系统CAD的研究现状及展望

在微系统的研究和设计中,计算机辅助设计软件工具的开发是一个非常重要的研究领域。讨论了微系统CAD的系统模型层次,介绍了一些重要的CAD项目的研究现状,并指出了微系统专用CAD研究中存在的两个关键问题。     

基于计算机微视觉的鲁棒多尺度平面微运动测量

提出一种将计算机微视觉与鲁棒多尺度运动估计算法相结合的测量微运动的方法.设计一种用于微运动测量的鲁棒多尺度运动估计算法.在该算法中,根据滤波器的不同特性,在多尺度金字塔的不同尺度层采用不同的滤波器估计运动.这种分层估计的方法不但可以提高测量精度,而且可以加快测量速度.分析计算机微视觉测量系统的组成,并对设计的微视觉测量系统进行标定.以精密定位平台为测量对象,采用计算机微视觉与鲁棒多尺度运动估计算法相结合的方法测量了精密定位平台的平面微运动.该方法用于测量2 000 nm左右的微运动时,最大测量偏差达到了12.5 nm.试验结果表明,这种将计算机微视觉与鲁棒多尺度运动估计算法相结合的方法能够实现高精度的平面微运动测量.     

一种用于微器件装配的系统设计与研制

首先概述了国内外微装配系统的研究现状,在分析微装配系统的特点和功能需求基础上,提出一种基于计算机视觉伺服控制的微装配系统设计方案,详细描述了系统中精密三维微定位工作台、SMA微夹持作业工具以及视觉伺服控制系统等关键技术的解决方案,并以直径为几百微米级的典型微轴孔的装配为目标开展各项关键技术的试验研究.     

微机电系统测试技术及方法

微机电系统 (MEMS)测试技术及方法是MEMS设计、仿真、制造及质量控制和评价的关键环节之一,本文对MEMS测试技术及方法所涉及的微机械量、微几何量、微材料特性以及系统综合参数与性能的测试技术及方法进行了讨论。重点介绍了光学及光电检测技术在微机电系统检测中的应用,对计算机微视觉检测技术在微机电系统检测中的应用进行了探讨。     

计算机微视觉微运动测量系统图像噪声分析

对计算机微视觉微运动测量系统采集的图像噪声及处理方法进行了研究.分析了各种在微运动测量时引起测量误差的图像噪声.在此基础上,通过对一幅典型的由计算机微视觉微运动测量系统采集的MEMS图像进行分析,给出了减少这些噪声的常用方法.分析表明了对于这种微结构图像以下噪声处理方法的有效性:首先采用中值滤波器减少散粒噪声以及采用一个低通滤波器减少高频噪声,然后采用两点修正法可以减少固定图像噪声;此外,在采集图像时适当增加曝光时间可以减少机械噪声的影响.     

毫米级微装配机器人控制系统设计

介绍了一种配备了压电微夹钳的毫米级微装配机器人.根据微机器人系统的功能要求设计了其硬件和软件控制系统.控制硬件以32位ARM核处理器为核心组成数模混合系统,使用了两片CPLD构建了微马达控制器和微夹钳控制器.控制软件是基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II而设计的多任务系统,包括微马达的控制及与计算机视觉系统之间通信协议等.实验结果证明整套控制系统能满足微装配应用要求.     

计算机微视觉在微运动测量中的应用

计算机微视觉方法在微运动测量中得到了广泛的应用.本文对计算机微视觉测量的基本原理、特点及采用计算机微视觉测量微运动的精度影响因素进行了分析.此外,以精密微动平台为测量对象,将计算机微视觉与运动估计算法相结合,测量了微动平台的微运动.测量结果表明,这种将计算机微视觉与运动估计算法相结合的方法能够实现高精度的微运动测量.     

基于菱形搜索块匹配技术的微机电系统微运动测量研究

首先,分析了块匹配运动模型和测量原理,采用最小总绝对差值设置块匹配准则,确立了菱形搜索算法的块匹配搜索路径。该算法通过大小模板块匹配进行粗定位和精定位,求解微运动最佳运动矢量。然后,设计了基于计算机微视觉的微机电系统图像获取方案,并以微机电系统谐振器为研究对象,获取24幅不同相位图像,用所提出的微运动测量方法进行分析和验证,结果表明：基于最小总绝对差值和菱形搜索算法的块匹配技术能较好地估计和测量微机电系统器件的微运动矢量。     

计算机微视觉采集的微结构图像功率谱分析

计算机微视觉方法是精密工程领域中一种常用的研究微结构物理过程的方法.首先分析了计算机微视觉的基本原理.然后,采用Blackman-Tukey方法计算了两幅由计算机微视觉系统采集的典型微结构图像的功率谱密度.通过分析微结构图像的功率谱密度,给出了其功率谱和空间频率之间的关系,即对于大多数由微视觉系统采集的微结构图像,图像信号的能量主要集中在空间频率0-2的范围内,其中鹞峥固仄德省U庵滞枷裥藕拍芰亢涂占淦德实墓叵的芄恢傅佳芯空呙窃诰芄こ塘煊蛑懈?地研究微结构的物理过程.     

MEMS器件的计算机辅助设计与模拟

概要论述了微电子机械系统的计算机辅助设计和模拟过程,分析了MEMSCAD系统所应具有的主要内容和系统模拟中的关键问题,讨论了目前采用的各种模拟系统的模拟形式和应用范围。并结合静电微马达与微米／纳米镊子实例,分析了模块化的CAD软件结构形式以及所用MEMS材料的数据库建立和应用连接,所提出并采用的开发方式适用于微传感器及微执行器等微系统器件的设计与模拟。     

一种新型微装配系统的设计与研制

研究了微小器件装配的特点和计算机视觉反馈引入微装配作业的优势，在此基础上提出了一种新型的微装配系统设计方案，并研制出了样机。整个系统由显微图像采集子系统和微操作子系统两大部分构成，通过计算机将其整合在一起。设计分析和实验表明：该样机可用于尺寸小于1mm的典型微小器件的计算机视觉反馈装配作业研究。     

压电陶瓷微位移机构系统的最少拍控制与计算机仿真

本文介绍了一种新型的压电陶瓷车削微位移机构系统,并对机构系统的最少拍控制进行了深入的研究。机构系统最少拍控制的计算机仿真结果表明,通过最少拍控制,机构系统的频响可提高一倍。     

用微型机实现数字校正

本文阐述了用DJS—040微计算机对随动系统进行数字校正及有关控制问题.按照误差大小,自动选择线性和非线性两种不同校正算法,从而大大改进了系统的动态性能。     

微计算机质谱库检索系统

本文介绍在微计算机上建立的一个质谱库检索系统。这一系统允许建立专一类别化合物的微型谱图库,并可以方便地增加和修改谱图数据及其辅助信息,能够产生和检查检索关键字,并最后从谱图库中检索与未知谱图同类型的化合物谱图。系统方法硬件结构简单,使用CBM/PET2001微计算机联接PET—2040,5.5英寸磁盘系统,包括辅助信息和谱图数据的谱图库存在一个软磁盘上,每一个谱图建立一个文件。系统的管理、维护和应用程序以及各种索引文件存在另一个软磁盘上。系统采用人机对话方式,程序采取功能模块结构,检索方法采取两级检索技术。     

高速旋转主轴与地面间信息传输系统设计与实现

介绍了非圆孔数控镗削系统中通信实现方法.计算机跟踪主轴转动控制基于压电陶瓷磁镗刀微位移机构作同步径向运动.控制计算机参与主轴旋转,通过无线接口与地面PC机进行通讯.     

内腔直径对自吸式旋流微泡发生器内流场的影响

基于流体动力学软件中的多相流理论模型,借助流体分析软件FLUENT,系统全面地分析了自吸式旋流微泡发生器中内腔直径引起的流场变化,基于静压分布、紊动能,对出口速度进行了分析,研究了流场变化对微泡发生器性能的影响。采用计算机仿真技术,为微泡发生器的设计提供了依据。     

扩散管对微泡发生器流场影响的研究

基于流体动力学软件中的多相流理论模型,借助流体软件FLUENT,系统全面地分析了自行研制的自吸气射流微泡发生器中扩散管角度引起的流场变化,基于速度、紊动能、气相分布进行了分析,研究了流场变化对微泡发生器性能的影响。采用计算机仿真技术,为微泡发生器的设计提供了依据。     

7JK86/001型16位加固微计算机的组装设计

一、概述 7JK86/001型16位微计算机是915-ⅡC舰船惯导系统的控制计算机。它在惯导系统中主要起解算控制、数据处理及传送作用,同时与控制显示器、信息转换装置、姿态发送装置、远距离显示器、输入/输出数据分配器及通外设备一起完成人-机信息交换及与外系统的信息     

电磁驱动微小型机器人控制系统的研究

介绍了一种新研制的电磁驱动微小型机器人的原理和控制系统,阐述了如何通过计算机来控制微机器人的运动参数,对数据进行采集分析,并较好地实现了人机通信。该系统主控制器是一台内插PC-6315模入模出接口卡的计算机,用来产生驱动机器人的波形信号,并同时对运动参数进行采集分析处理,实时改变驱动信号以达到最优控制。     

采用柔性运动微机器人的微装配系统

微型化是机电一体化发展的一个重要方向.微机械产品可用于电子、通讯、交通、计算机、生物医学、精密机械、航空航天、材料科学、生态农业、地球科学等众多领域并为这些领域带来新的突破和飞跃.微机械装配技术是微产品开发的关键技术之一.本文介绍一种柔性好、精度高、装配快的基于微机器人的微装配站系统.