基于并联机构的六维加速度传感器的方案设计及建模研究

提出一种新的基于并联机构的压电式六维加速度传感器的设计方案,即用并联机构充当传感器的弹性体结构,压电陶瓷同时充当传感器的敏感元件和并联机构的移动副,弹性球铰链代替传统的球面副.分别在质量块、外壳及地面上固结坐标系,基于多体系统理论推导两两之间位姿关系的解析表达式.运用牛顿-欧拉法建立系统的动力学方程,通过引入辅助角速度并用四元数来描述旋转矩阵和角速度矢量,将其转化成两个一阶常微分方程组的初值问题,并运用改进的欧拉算法进行求解,实现了六维加速度的完全解耦.针对四元数的违约问题,运用矩阵广义逆理论提出了一种有效的可重复运行的修正算法.利用建立的解耦模型及其算法对实例进行了求解,数据处理总时间小于采样点时间跨度,且理论计算值与ADAMS仿真数据吻合得很好;另外,通过试验进一步验证了设计方案的合理性以及数学模型的可靠性.     

基于微流控芯片的生物细胞电阻抗成像检测技术

基于多电极阵列微流控芯片通过仿真和试验的方法研究电阻抗成像检测技术(Microelectricalimpedancetomography,μEIT)在细胞检测方面的应用,并在微尺度两相流复杂的电气性能中探索重建细胞分布图像的最佳条件。在仿真分析中,对比了三种图像重构算法,其为广义矢量模式匹配法(Generalized vector sampled pattern matching, GVSPM)、Tikhonov正则化迭代法(Tikhonov regularization, TK)和投影Landweber迭代法(Projected landweber iteration, PLW)。仿真结果显示,GVSPM以最高的图像相关性I_C=0.84和最低的图像误差I_E=0.43被认为是本研究中的最佳图形重建算法。在试验研究中,用μEIT系统对酵母菌溶液中的细胞沉降进行了图像重建,试验结果显示,在频率f=1 MHz的情况下,所重建的图像具有最低的电压误差U_E=0.582,故可认为该溶液的最佳成像频率为f=1 MHz。最后,在频率f=1 MHz的情况下,对微流道的三个不同横截面用GVSPM重建细胞沉降图像,结果显示,各个截面的细胞浓度沿着流向下降,与以前研究中的各个截面上细胞浓度值(体积分数)Φ=17.5%下降至Φ=4.9%的结果一致。     

基于多观测器的力反馈装置反向驱动补偿研究

针对力反馈主手反向驱动存在阻力的问题,提出了一种基于多观测器相结合的控制方法,即以单支链模型为研究对象,设计了两个状态观测器进行反向驱动补偿研究。一个是基于广义惯量的扰动观测器,用于对扰动力进行估计;另一个是全维速度观测器,用于对速度进行估计。在MATLAB/Simulink中搭建仿真实验环境,通过仿真实验验证了补偿方法的有效性。最后基于该方法进行了力反馈主手的反向驱动补偿实验。实验结果表明:反向驱动力减小了70%以上,力反馈主手的反向驱动性能得到了显著提高。     

基于四面体构型的冗余并联机构的运动学分析

针对目前并联机构在工程应用中暴露出的灵活性差、关节误差大、运动学正解模型强非线性耦合等现状,提出一种四面体构型的新型冗余并联机构。运用螺旋理论分析机构的自由度和奇异特性,运用拓扑理论定量地给出机构的耦合特性,运用三点法推导机构的运动学正解,并通过求解约束方程的最小范数解对误差进行补偿。结果表明,该并联机构的运动学性能优越。研究结果为四面体构型的冗余并联机构的进一步稳定、实时、精确控制提供了有力的条件。     

基于支持向量机的水资源评价方法研究

水资源丰富度是刻画水资源承载能力的核心指标,对该地区的水资源规划各项决策起关键指导作用。文章针对水资源丰富度的评价问题,引入支持向量机这一先进工具,综合资源经济和环境等多方面的因素,通过输入输出样本,自动确定出样本水资源承载能力的评价等级,提高对样本等级评价的客观可信度。并以辽西流域为例,对该流域水资源承载能力进行评价,从而为水资源可持续开发决策提供了新的依据。     

基于改进形状上下文的双焦图像深度估计

针对深度估计时两幅双焦图像特征点的误匹配问题,提出了一种基于改进形状上下文特征点的校正方法。首先引入了对尺度、视角、光照等具有不变性的SSURF特征向量,利用SSURF特征向量匹配算法在双焦单目视觉系统采集的焦距不同的两幅图像之间进行目标SSURF特征点的匹配。提出一种改进的形状上下文描述符,对局部特征匹配点对进行误匹配的校正。然后根据空间物点与所成像点距图像中心矢量大小及摄像机的焦距值之间的几何关系,利用校正后的特征点完成相关的计算从而获取目标物的深度信息。实验表明,校正后的方法进行深度估计具有较小的误差和较好的估计效果。该深度估计方法有较大的实用价值。     

基于OpenDWG Toolkit访问AutoCAD DWG图形文件

本文介绍了AutoCAD DWG图形文件结构，针对其复杂的数据格式提供了一种基于OpenDWG Teolkit直接访问DWG图形文件的方法并给出了部分C 实现代码。     

AutoCAD逆向工程中Shx字体文件解析

通过对AutoCAD的Shx(形)字体文件的二进制格式的深入解析，得出Shx字体文件的三种格式的各自特点，并强调了应用程序加载Shx字体文件的关键环节，从而为AutoCAD逆向工程中正确加载Shx字体文件、进一步实现AutoCAD形字体提供了基础。     

轻量化车身系统性能评价方法研究

整车性能开发中,轻量化影响着众多性能模块.以新能源汽车车身系统为研究对象,阐述了其轻量化实现路径及评价方法,并详细介绍了CAE仿真评价法及实物测评法,提出了在实际产品开发中,需要将两种方法联合起来,并综合对比、相互印证,才能达到更好的效果.     

肘杆式数控转塔冲床机身有限元分析与优化

运用COSMOS有限元软件对新开发的肘杆式数控冲床的机身进行有限元分析与计算,研究其在公称力下机身的变形和应力分布情况,并分析构成机身结构主要部件对机身应力应变的影响。根据分析结果,对机身结构进行了优化设计,在保证机身刚度的情况下,进一步减轻机身重量,降低生产成本,提高了产品的竞争力。