光纤法珀声发射传感器的双波长优化稳定方法

提出一种采用优化设计方法改进的双波长稳定方法,能解决光纤法珀声发射传感器输出信号衰减与失真问题。分析双波长稳定原理并建立稳定优化模型。设计光纤法珀声发射传感器的双波长稳定方案,采用1×2密集波分复用器产生两路处于正交状态的输出信号,波分复用器滤波波长用优化模型求解。试验结果表明这种稳定方法具有无源与精度高的优点,当法珀腔长度变化范围为0~2μm,双波长最大正交误差为11%,能满足光纤法珀声发射传感器工作点的稳定要求。     

光纤声发射传感器的微弱电流检测

提出了一种光纤声发射传感器中微弱光电流的检测方法．介绍了光纤声发射传感系统的构成与测量原理。通过建立电路检测系统模型，分析了噪声特性．并进行了计算机仿真与实验。实验结果表明．采用该设计方案能有效提高信噪比．可用于幅值低达1nA的光电流检测。     

一种下肢外骨骼机器人随动控制算法的研究

随动控制算法对下肢外骨骼机器人的助力效果起着决定性的作用。根据零力控制算法及下肢外骨骼机器人的运动特点,提出了一种末端随动控制算法,并给出了算法推导过程。最后通过Matlab仿真验证了该算法的有效性。     

蚁群神经网络在社区老年人健康检测中的应用研究

针对社区网格化管理中老年人多类健康体征数据的在线评估要求,提出一种基于蚁群聚类的径向基神经网络评估模型。模型在RBF神经网络的架构上引入了蚁群聚类算法。仿真的性能结果和实验结论表明,该模型兼具蚁群算法良好的全局最优策略和径向基网络的快速收敛性能,能准确及时地评估老年人的健康状况。     

室内移动机器人导航中信息获取方法研究综述

应用传感器感知环境信息实现室内移动机器人导航是自主移动机器人最基本、也是最关键的方法。本文对室内移动机器人导航所采取的信息获取方法进行了综述,分析比较了各国研究人员为实现室内自主移动机器人导航所采用的各种不同的信息获取方法及多传感器融合算法。并总结了各种方法的优缺点。探讨了现有的信息获取方法的存在的难点问题,并提出了该研究的发展方向。     

下肢外骨骼机器人系统设计与试验分析

针对老龄人士和残障人士助力助行问题,设计了一款柔性下肢外骨骼机器人.该机器人采用中空走线结构的电动关节,利用小型扭矩传感器、磁编码器采集人体运动意图;根据外骨骼机器人的动力学模型,设计基于最小作用力的控制算法并进行运动学逆解,得出各关节转动参量,实现外骨骼机器人随动控制;通过优化外骨骼机器人机械结构并运用轻量化材料,使得机器人样机重量减轻到10.2 kg;在外骨骼机器人进行穿戴试验中,我们采集典型动作运动时的扭矩、位置、速度和加速度等数值,其结果表明所设计的外骨骼机器人随动运动时冲击小,步姿切换时传感器信号跟随良好,电机响应扭矩传感器时间为0.02 s,能达到实际行走的需求,从而验证了该系统的可行性;助力试验结果显示,穿戴外骨骼机器人后快走和慢走模式助力平均峰值扭矩分别为18.2N·m和15.3 N·m,心率降低1％～7％,且快走比慢走的助力效果更明显.本研究为外骨骼机器人轻量化研究提供了一种参考.     

服务机器人机械臂被动式安全阻抗机构的设计与研究

针对服务机器人的广泛应用所引起的人机之间的安全问题,通过理论分析和数学公式计算,设计一个由倾斜链接、滚轴和弹簧组成的新型安全阻抗机构;同时分析机构中滚轴与倾斜连接之间不同摩擦力的形式对机构性能的影响;运用三维建模软件Solidworks对机构进行三维建模,设计两种不同偏凸轮模型,并导入ADAMS软件进行仿真分析,同时搭建实验平台对机构进行实际测试,将所得仿真数据和实验数据进行对比分析和研究,为后期应用于机器人机械臂提供一定的理论依据。     

老人服务机器人机械臂的动力学分析与轻量化设计研究

针对老人服务机器人机械臂的功能要求,提出了一种老人服务机器人的串联型六关节机械臂轻量化的设计方法。建立了机械臂的牛顿-欧拉动力学方程,并利用动力学方程的分析结果,选择了机械臂的直流伺服电机和减速系统等部件。在虚拟样机的基础上对机械臂进行了轻量化设计,包括利用CAD软件设计机械臂机构,利用CAE仿真软件对机械臂进行了静力学和动力学仿真,校验分析结果,选择能够实现机械臂轻量化的机械臂构架的材料,优化构架的结构。     

仿人手接线机器人运动控制研究

近年来机器人普遍应用于纺纱行业中,针对在细纱机落纱过程中断线的问题,设计了仿人手接线机器人系统平台,采用双臂六自由度机械臂代替人手,目的是来完成纱线断开后的接线动作,比传统人工接线更迅速和更节省人力。分析了平台的系统构成,并根据人手接线动作探讨了仿人手接线机器人其接线的运动动作策略。根据双臂机器人的正运动学和逆运动学,在此基础上分析了双臂的协调控制。最后通过仿人手接线机器人系统平台的实验,验证了此方案的可行性。     

纳米钼润滑剂的研究及应用

采用微乳液法制备二硫化钼,通过高温退火法使二硫化钼具有片层结构,用十二烷基硫醇对片层二硫化钼进行表面修饰,制得纳米钼添加剂。在液态润滑剂中加入纳米钼添加剂,用于定向井润滑。钻井液中润滑剂加量在1.5%时,单根滑动钻速提高80%以上,平均滑动钻速提高50%以上。