并联机构的六维鼠标研制开发

详细阐述了一种以并联机构为力敏元件的微型六维鼠标的设计与开发工作，分析了其设计思想和工作原理，阐述了在鼠标的力敏元件微型化方面所采取的措施，介绍了整个鼠标的系统构成，并将其用于虚拟6—SPS并联机器人控制系统中，控制结果表明该六维鼠标设计制造是成功的。     

基于并联机构的六维加速度传感器的反向动力学

六维加速度传感器能够测量完整的空间加速度信息,在人工智能等领域应用前景广阔。由于多输入、多输出量之间的强非线性耦合关系,该类系统的反向动力学问题至今尚未完全解决。以“12-6”、“9-3”两种并联式六维加速度传感器为例,通过引入四元数矩阵和关于四阶向量叉乘的运算规则,在相空间内重新推导并求解了反向动力学方程。据此,揭示了方程数值性态与其影响因素之间的映射规律。研究发现：不计入质量块与基座之间的相对运动参量时,方程的解算效果更优;方程的解算精度主要与弹性体的拓扑构型以及信号频率、采样频率比和采样时间有关;当采样频率小于60 kHz时,方程的解算效率满足实时性要求。结合虚功率原理和特征长度法,求解了两种构型刚度矩阵的最小特征值,找到了弹性体拓扑构型影响方程解算精度的根本原因,这为多维传感器的构型综合提供了理论指导。进一步地,针对方程中存在小扰动和大扰动时解算结果失效的问题,分别通过监测基座的转动方向交替点和构造关于输入量的协调闭链,构建了对应的误差补偿和故障修复算法。实验室条件下,两种构型实物样机的测量误差能够分别控制在5.822%和6.781%之内,且均满足实时性要求,验证了上述反向动力...     

含子闭环并联机构的六维控制器误差分析与补偿

针对现有的六维控制器灵巧度不高、动态性能差等问题,提出一种新型的基于并联机构的六维控制器。为使该六维控制器获得更高的精度,对其主体机构的静态误差进行了分析。首先运用矩阵微分法建立该机构的误差模型,进而求得该机构误差传递矩阵;然后通过误差传递矩阵,进行误差分析,确定需要补偿的误差源;最后提出误差补偿技术路线,采用最小二乘法对转角误差进行补偿,结果表明,补偿后控制器精度明显提高。     

基于FPGA的虚拟演播室数据采集系统设计

针对当今虚拟演播室中机电跟踪系统存在的不足,研究和设计了一种新型摄像机运动参数的数据采集系统.对数据采集卡硬件整体设计进行了阐述,提出了FPGA控制芯片各模块的设计方法,并给出了仿真结果.仿真结果表明,数据采集系统达到了设计要求,可以做到传输距离短、精度高、抗干扰能力强,具有很高的应用价值.     

基于FPGA的机载数据采集系统设计

针对机载数据系统采集的数据种类多、时间长、数量大等问题,本文设计了一种基于FPGA的机载数据采集系统.系统采用FPGA与单片机相结合的硬件架构,利用FPGA集成度高、在线可编程等特点,灵活、高效、准确地实现了高精度数据采集;另一方面,系统通过USB接口完成了与地面计算机之间的数据传送和任务接收.本文介绍了该系统的体系结构,重点讨论了系统实现中关于模块化设计和抗干扰设计的关键技术,最后给出了系统标定和测试的方法.实验证明,该系统工作稳定,采集精度高,可靠性好,具有很强的通用性和扩展性.     

电容式六维力与力矩传感器数据采集系统设计

为实现电容式六维力与力矩传感器测量力与力矩信息的实时采集和显示,针对实验室自主研制的电容式六维力与力矩传感器开发了一套数据采集系统。系统以STM32F103C8T6作为主控芯片,电容信号经AD7147采集并转换为数字信号,转换结果经隔离型SPI通讯传输到主控芯片后,主控芯片通过基于Modbus协议的RS485通讯发送给上位机。上位机采用WinForm界面进行设计,能对数据进行进一步标定计算处理,并最终实现所测量力与力矩值的实时显示与保存。经过实验测试,采集系统的测量值和实际加载的力与力矩值的测量误差低于3%。该系统的采样精度高、开发成本低且上位机功能完善,为电容式六维力与力矩传感器的应用研究提供了重要的信息。     

基于OpenGL与六维控制器的并联机器人动态仿真

为了实现对计算机中虚拟并联机器人模型进行实时控制和动态仿真分析,介绍了基于微动结构设计的微动六维控制器和OpenGL这一开放式的三维图形标准,给出了建立OpenGL在Visual C++6.0中绘图环境的方法,以及六维控制器和计算机实现串口通信的具体方法。最后以3R&2P并联机器人为例,以机器人运动学反解为基础,依次建立关键部件三维模型并实现了关联运动,运行结果表明OpenGL技术非常适合于机器人的三维运动仿真,同时结合六维控制器能够实现实时的动态仿真分析。     

并联结构六维控制器的标定试验与分析

研究一种新颖的力驱动方式并联结构六维控制器的标定问题。介绍并联结构六维控制器组成、工作原理及其标定系统,给出标定步骤并进行标定试验,分析驱动力与敏感元件输出信号的转换关系,定义控制器敏感度评价指标,基于获得的标定矩阵分析控制器的敏感度,这对该种六维控制器的实用及其产业化有重要意义。     

基于FPGA的多路数据采集系统设计

介绍了一种基于FPGA的高速多路数据采集系统的设计方案,描述了系统的主要组成及FPGA的实现方法,并用VHDL语言设计的状态机在QuanusⅡ发软件中进行仿真。该系统在通用数据采集系统的基础上,增加数据编码模块,将多路数据组合为一路进行存储;采用批处理数据方式,减少数据编码次数,加快数据处理速度。实验表明,能够实时存储多路数据,效果良好。     

六自由度电液伺服式并联机构的设计

介绍了六自由度并联机构技术的应用，以六自由度运动为研究对象，对六自由度并联机构进行运动建模分析，介绍了六自由度并联机构电液伺服系统的设计。实验结果验证了关于六自由度并联机构运动建模的正确性及电液伺服系统设计的可靠性。该技术具有广泛的应用前景。     

基于FPGA的大气数据采集系统的设计

大气数据的采集是影响无人机飞行控制的主要因素,为了实现对该信号源的采样,根据大气数据的高度和空速的测量原理,选用简易小型空速管作为采样通路,采用芯片级动压和静压传感器作为信号源,设计了基于FPGA的大气数据采集系统,并且在DSP处理器上实现对数据的算法处理。最后通过在某小型无人机上的飞行试验结果表明,该大气数据采集系统能够实现对空速和气压高度的获取。     

基于FPGA的多通道高速数据采集系统

为了实时监测多轴运动控制单元,检测其性能及可靠性,设计了一种集FPGA与PCI总线于一体的多通道高速数据采集系统.该系统并行采集16通道控制信号,应用FPGA对采集的信号进行分析并提取检测信息和反馈信息;检测信息通过PCI总线传输给计算机,闭环控制反馈信息通过RS - 422串行通讯发送控制单元.信号采集实验表明:该系统能够并行采集工作频率＜ 100 kHz、控制电压＜32 V的多通道控制信号,采样精度为12bit、采样速率为6.4 MSPS,满足检测需要.     

基于FPGA的数据采集与显示系统的设计

针对电子测量领域数据显示的需要,提出一种基于FPGA的数据采集与VGA波形显示系统的设计方案.用单片StratixⅡ系列FPGA为核心芯片,完成系统数据采集A/D转换控制、双端口RAM存储控制及VGA显示控制3个主要模块.配合片外信号调理电路、模数转换器和数模转换器实现系统数据采集与显示功能.该设计外围电路结构简单,性能稳定可靠,功能易扩展.实验结果表明系统能清晰地显示信号波形.     

基于FPGA的高速高精度数据采集系统的设计

针对数据采集系统存在采样率低和误差大的问题,提出了一种基于FPGA的高速高精度数据采集系统的设计,系统ADC采用并行多通道分时交替采样技术实现对输入信号的高速采集,在对系统各个模块进行介绍的基础上,重点分析了由并行多通道分时交替采样技术带来的偏置、增益和时延误差,根据3种误差的特性,提出了误差矫正方法,对系统进行测试,结果表明该系统可完成明显的误差矫正且能实现对信号带宽为200 MHz,采样率为1 GHz的数据高速高精度采集。     

基于FPGA的高速数据采集系统设计

介绍一种基于FPGA的高速数据采集系统的设计方法,按照该方法设计出的数据采集系统能够实现高速实时数据采集和大容量深存储。该设计经过实际验证,工作稳定,能很好地达到预期要求。     

基于FPGA的汽车衡称重数据远程采集系统设计

针对汽车衡数据管理系统对采样精度、传输方式及功能扩展等要求,设计了基于FPGA的汽车衡称重数据远程采集系统.该系统利用XC2S30型FPGA作为智能控制器,根据道闸、红外定位、信号灯等模块逻辑时序控制24位高精度AD7787芯片采集称重数据,并通过GSM模块MC35i远程发送至管理中心.该系统精度高、易移植,具有较好的实用价值和应用前景.     

基于FPGA的数据采集系统IEEE1394接口设计

介绍了数据采集系统中以FPGA为处理核心、采用TI公司接口芯片的IEEE1394接口设计,给出了系统硬件设计和FPGA逻辑设计,讨论了IEEE1394总线异步和等时数据传输的设计方法.该系统能够同时传输图像、传感器数据和控制指令,具有传输速度快、通用性好、易于扩展等优点.     

基于FPGA的数据采集与压缩系统

针对某些特殊的测试试验,既要求测试系统微体积、低功耗,还要求记录大量数据的问题,提出基于FPG-A的数据压缩解决方案.介绍了LZW压缩算法的基本理论及其用FPGA硬件实现的方法.数据采集部分用FPGA实现对模数转换器的控制、负延迟技术和内外触发可编程控制技术.大量的实验表明,系统工作稳定、压缩速度快(8MByte/s以上)、对实测数据的压缩效果好(25％左右)、工作时电流小(37 mA),实现了速度、性能、功耗三者的统一.     

基于FPGA的多路模拟数据采集接口设计

介绍一种基于FPGA的多路模拟数据采集接口的设计方案。该方案使用Max1281作为模数转换芯片，在APA150 FPGA中设计和实现了相关的接口控制、配置和数据存储模块；给出了系统设计框图、FPGA开发要点和仿真波形。