微型仿生四足机器人的研究

介绍了一种微型仿生四足机器人,对其机械结构和运动方式进行了理论分析和软件仿真,并制作了机器人样机,其长度41 mm,宽度49 mm,高度29 mm.利用两套平面连杆机构的有效组合,模拟了足式运动的抬腿、前跨、后拉等动作,通过可旋转式的机身实现机器人的转向,以微型电机配合微型齿轮减速器作为机器人驱动源.     

微电子机械系统(MEMS)及其应用的研究

微型机电系统技术是一个新兴的技术领域，本介绍了微电子机械系统（MEMS）的特点和关键技术，讨论了MEMS的应用，并阐述了MEMS的发展趋势。     

支持向量机在结肠动力无创诊断中的应用

在结肠动力疾病的无创诊断中,由于存在临床样本数量有限、病人个体的特异性和数据本身的噪声等因素的影响,要进行非常准确的分类诊断是困难的。支持向量机是在统计学习理论基础上发展而来的一种新的通用学习方法,较好地解决了有限样本的学习分类问题。文章采用非线性支持向量机分类算法,构造支持向量机分类器,并将其应用于结肠动力的分类诊断。非线性支持向量机取得了较高的准确率,表明支持向量机在结肠动力疾病的分类诊断中有很大的应用潜力。     

微小气动机器人系统的模糊自适应PID控制

基于尺蠖的移动机理,研制了一种具有柔性移动机构的微小气动机器人内窥镜诊疗系统。描述了微机器人系统的本体结构和运动机理,并通过分析机器人系统的驱动力学特性和机器人的移动控制特性,给出了基于模糊自适应PID的气压-位置伺服控制方法,计算机仿真实验结果表明基于模糊自适应PID算法可实现机器人系统的有效控制。     

一种基于RBF网络的微型无创温度检测胶囊

针对消化道内温度高精度测量问题,设计了一种可用于测量人体消化道温度的微型无创电子遥测胶囊。为实现其高精度测量,利用中值滤波技术预处理样本数据,去除外界的干扰噪声。然后,建立基于径向基函数(RBF)神经网络温度补偿模型,实现了对胃肠道温度的非线性测量。实验证明:利用中值滤波技术和RBF神经网络的补偿模型,测温精度明显高于一般的线性补偿方法,可以满足胃肠消化道内测温系统的要求。     

无线供能胃肠道微型诊查机器人系统研究

本文介绍一种新型无缆机器人内镜系统．通过对无线供能、通讯、图像三个子系统的研究,解决了机器人由于拖线而不能深入人体的问题,实现了无线化．设计的双闭环控制无线能量传输系统传输效率达3~8%,传输功率800 mW,为体内无创、微创诊疗器械的进一步研究奠定了基础．通过机器人头部的微型摄像装置,可以把体内图像信息以30帧/秒的帧率实时传输到体外．研制的机器人样机直径12 mm,长150 mm,猪结肠离体实验的结果表明,该机器人能够适应柔软、粘滑的肠道组织．     

胶囊内窥镜无线遥测定位的校正

为了进一步提高采用交流励磁定位无线跟踪胶囊内窥镜的定位精度,减小系统误差,提出了改进的神经网络定位校正方法。首先,设计了适应于胶囊内窥镜定位校正的神经网络结构;然后,采用Levenberg-Marquart算法结合贝叶斯正则化方法改进校正网络,抑制校正网络的过拟合。通过定位实验平台,建立了定位目标的跟踪位置与实际位置的样本对照数据表,并应用校正网络对定位数据进行校正。定位校正实验表明,改进的神经网络校正法可进一步减小定位误差,校正后的X,Y,Z,α,β分量的平均误差分别减小至8.7 mm,10.1 mm,7.3 mm,0.086 rad和0.081 rad。与基本BP算法相比,采用Levenberg-Marquart贝叶斯正则化的改进算法有效提高了定位校正网络的泛化能力和收敛精度。     

管道壁厚检测传感器的研制

研制了一种用于油气管道壁厚检测的传感器,该壁厚传感器由机器人携带进入油气管道内部,实现对油气管道壁厚的实时测量,获得管道的壁厚参数.介绍了传感器的结构,并详细研究了传感器的测量原理,设计了传感器探头.进行了相关实验研究.试验结果表明,性能可靠、精度高.     

胶囊内窥镜便携式无线能量发射系统

对采用电磁感应无线能量传输(WPT)系统为视频胶囊内窥镜(VCE)提供能量的技术进行优化,主要对无线能量发射系统进行了改进,并搭建了便携式WPT平台。通过比较磁场强度和均匀度,选定了合适的发射线圈结构;通过分析谐振原理并测试Q值变化,确定了传输频率;在发射电路中加入可调电感提高频率稳定性,并测量了电流的波动情况。实验显示:优化设计的WPT系统稳定可靠,VCE在WPT平台上工作正常,可以30frame/s的帧率向接收天线发送分辨率为320×240的图像,功率为78.4mW。该无线能量发射系统可携带,传输效率和稳定性受人体行动影响较小,可保证VCE在高频率和高分辨率状态下持续工作,提高了VCE临床应用的可行性。