蚂蚁算法与免疫算法结合求解TSP问题

针对传统蚂蚁算法存在的加速收敛与早熟、停滞现象之间的矛盾,通过接种疫苗和免疫选择两个步骤完成免疫过程,并与蚂蚁算法相结合,设计出新颖的免疫蚂蚁算法,并将其应用于求解复杂的TSP问题.数值模拟表明,该算法可以有效地克服基本蚁群算法容易出现停滞现象的缺陷,具有更好的全局搜索能力和稳定性.     

现代高精度逐次逼近式数模转换器使用中的几个问题

采用开关电容阵列技术、激光修正技术和低电压低电流的CMOS工艺生产的高精度逐次逼近式模数转换器已经进入到很多常见的信号处理系统中.但是这些新技术的引入也带来了使用上的新问题.针对这些新技术带来的问题展开讨论,对如何通过改进新型高精度逐次逼近式模数转换器的输入缓冲、基准源、重复性和输出总线缓冲,提高采集系统的精度和信噪比等问题,提出了相应的解决方法和技术.     

力觉临场感遥控机器人控制系统的抗干扰技术

论述了多自由度力觉临场感遥控机器人控制系统的抗干扰问题 ,分析了其干扰源及干扰的传播途径 ,并从抑制干扰源、破坏干扰的传播途径和提高受干扰处抗干扰能力三项措施 ,取得了预期效果     

六维力传感器静态标定系统误差分析

介绍了六维力传感器静态标定系统的构成,分析了标定系统的误差来源,建立了综合误差模型,并针对该误差模型提出了减小误差、提高测量精度的措施。分析结果表明,该静态标定系统的MZ通道的满量程误差为2.48%,其余通道均在2%以下。加载力的方向偏差是六维力传感器标定系统误差的主要来源,标定时应该使用高精度的方向校准设备,减小力的加载误差。     

带有力觉和触觉临场感的灵巧手主从系统的设计

针对遥控作业中控制者操作时缺乏力觉和触觉临场感等问题，介绍了设计的带有力觉和触觉临场感主、从灵巧手系统，讨论了在从机械手上触觉和力觉的感知以及在主机械手上触觉和力觉的再现等问题，提出了利用模糊控制实现触觉再现以及改进的力反馈－位置型结构来实现力觉再现的新方法，最后进行了实验验证．     

弹性体力/触觉框架模型

在力/触觉建模技术中,高效的实时性与基于物理意义的准确性是与生俱来的一对矛盾.为了提高实时性与准确性的和谐程度,提出一种分析虚拟柔性体力/变形关系的框架结构模型.在柔性体内部建立一定数量并相互独立的钢架结构,运用虚功原理计算每根钢架上节点的位移;根据接触点和节点的分布,采用分水岭法将柔性体表面分割成若干区域,通过本区域内节点和接触点的位移插值计算区域内顶点的变形,进而得到柔性体的整体变形.仿真实验结果表明,该模型简便、实时性好,在具体的虚拟建模力反馈工作中可操作性强.     

一种新颖的柔性触觉再现装置

为提高柔性触觉再现的精度和实时性,设计了一种基于改变弹性梁有效长度的新型柔性触觉再现装置,讨论了该装置的设计思路和设计内容。本装置较以往的弹性梁装置有很大的改进,首先在机械结构上,使用舵机代替步进电机,减小了体积,结构更加紧凑,控制精度提高。其次在数据采集方面,使用CCD线阵将弹性梁末端位移的测量变为非接触式测量,减小了接触测量产生的阻尼误差,从而使交互的舒适性与效率得到提高,实现自然和谐的人机交互。     

单自由度康复训练机器人的虚拟环境设计

提出并建立了一个可用于机器人辅助康复训练的虚拟环境.虚拟环境可以提供视觉反馈,将患者控制训练机械臂的运动映射为虚拟环境中的物体的运动,并采用虚拟力势场的方法,通过机械臂为患者提供相应的力反馈.最后,利用单自由度康复训练系统对一名健康男性进行了初步的实验研究.结果表明,该系统可以实现康复训练过程中的视觉和力觉交互,为患者提供暗示和帮助,在康复训练机器人领域有一定的应用前景.     

基于网格线的自主机器人定位系统设计

针对自主机器人在具有不同于主平面颜色的正交网格线的平面区域内移动时,机器人位置坐标和移动方向难以确定的问题,提出了一种新型的定位系统.本系统以Freescale公司生产的16位微控制器MC9S12DG128B为信号检测和数据处理的核心,采用捷联惯性导航技术,通过不断采集机器人的加速度和角速度,计算出其当前的坐标和移动方向,同时采用光电传感器辅助定位,解决机器人在长距离移动时带来的累积误差,提高定位精度.实验结果表明,该系统设计方案可行.     

机器人辅助上肢关节运动控制与临床实验研究

针对机器人辅助患肢被动康复训练过程中关节活动度(ROM)及运动控制参数不能随患肢病情实时调整的问题,提出一种新的模糊自适应关节被动运动闭环监督控制方法.该方法首先根据患肢关节活动恢复程度设计上层监督控制器,得到符合患肢病情的关节期望运动范围;再通过设计下层闭环位置跟踪控制器,控制机器人平稳地牵引患肢关节沿目标轨迹进行训练.临床实验结果验证了所提算法的有效性.