基于模糊控制的微操作平台位置精度补偿方法

由于压电式微操作平台的迟滞非线性会导致其位置精度和动态性能下降,且难以建立精确的迟滞非线性模型,采用一种基于模糊控制策略的位置精度补偿方法,以摆脱对迟滞模型的依赖。以一种一维压电式微操作平台为对象,以平台的位置偏差与偏差变化率为模糊输入,压电驱动器输入电压变化量为模糊输出,提出采用基于PID控制的实验数据获取经验来制定模糊规则的方法。通过模糊推理和解模糊过程,建立平台输入量与输出量之间的模糊关系,实现了可消除迟滞现象的自适应补偿。为了说明所提出的位置精度补偿方法的可行性,通过实验与PID控制进行比较,分析平台跟踪不同频率正弦信号的位置误差。实验结果表明,所提出的模糊控制方法能使平台具有更高的位置跟踪精度和更快的跟踪速度,并具有较好的自适应性。     

串并联微动操作指运动学分析

对所设计的压电驱动串并联微操作指进行了运动学分析 ,利用机构的几何约束建立操作指末端位姿参量间的协调方程 ,并针对操作指微动的特性 ,通过合理的近似建立了形式极为简单的输入、输出方程 ,该方程对简化运动学分析及实现操作指的实时控制具有重要的意义。最后通过计算机仿真 ,验证了输入、输出方程的有效性和合理性     

新型6—PSS微操作机器人的静力分析基础研究

微操作机器人的静力分析对其结构设计和驱动的选择有重要意义。介绍了一种新型并联微操作机器人的结构布局特点,基于出的办输入输出关系矩阵的奇异分解,以其静力和力矩传递性能及其与结构几何参数的进行了分析。结果表明,该微操作机器人的静力和力矩传递性能可以分别用两个圆球直观表征,所以该微操作机器人的静力和力矩传递性能是各向同性的。     

基于虚拟显微镜技术的微操作工具Z方向定位方法研究

在前期研究工作的基础上提出了在微操作的拟实环境中基于虚拟显微镜技术用“试探法”求解微操作工具Z方向高精度定位问题,并针对其三个关键点－确定合理的模糊度判据、噪声处理、确定定位部位,进行了理论分析和实验验证,证明了该方法是可行的。     

微操作机器人及其显微镜视觉伺服控制系统的研究

介绍了一种在生物医学工程领域用于完成显微镜操作的微驱动机器人系统,包括其物理结构和逻辑结构。在该系统采用基于梯度方差恢复显微图像深度信息的显微视觉伺服控制策略以提高该机器人操作精度。目前,该机器人系统已成功地完成了人类血液红细胞的分离实验。     

微操作机器人及其显微视觉伺服控制系统的研究

介绍了一种在生物医学工程领域用于完成显微操作的微驱动机器人系统 ,包括其物理结构和逻辑结构。该系统采用基于梯度方差方法恢复显微图像深度信息的显微视觉伺服控制策略以提高该机器人操作精度。目前 ,该机器人系统已成功地完成了人类血液红细胞的分离实验。     

并联机器人设计理论及其关键应用技术研究

并联机器人采用了一种“知识密集”型并联机构,国际上公认并联机构的设计是较困难的热点问题．本文论述了国内外有关并联机器人研究的现状,讨论了并联机器人设计理论和创新方法以及在六维力传感器、六维鼠标、六自由度并联微操作机器人、五轴并联机床等方面的应用．本文对并联机器人研究有重要的理论与实际意义．     

传统与现代的结合——Pentium Pro结构分析

介绍了Ｉｎｔｅｌ的ＰｅｎｔｉｕｍＰｒｏ（Ｐ６）微处理器芯片的体系结构和技术特点．通过对微处理器设计技术发展过程的回顾和对超标量、超流水、分支预测、动态调度及乱序执行等ＲＩＳＣ技术在Ｐ６中成功应用的分析，说明了ＣＩＳＣ技术和ＲＩＳＣ技术相融合将是微处理器技术的主体发展趋势．     

考虑温度效应的微操作平台的建模与性能分析

微操作平台处于温度变化的工作环境中会产生热误差、断裂或疲劳破坏等意外情况.为了提高基于直梁式柔性铰链的微操作平台的精度,采用有限元方法建立考虑温度效应的平台热响应模型,并基于该模型对其热误差和热应力进行分析.采用欧拉-伯努利梁模拟直梁式柔性铰链和杆件的力学行为,采用最小势能原理得到计入温度效应的微操作平台的力学方程.采用模态截断技术推导出温度变化与热误差、热应力之间的传递函数.以桥式微操作平台为算例分析温度变化对其性能的影响.分析结果表明:热误差对温度变化的灵敏度为0.192μm/℃,温度变化会产生较大的静态热误差;通过选择合理的结构参数可减小热误差;当单位温度变化时会产生0~0.21μm振动和11.6 MPa的热应力,在动态热载荷作用下会产生较大的热振动和热应力.所以,不能忽略温度效应对微操作平台的影响,需要通过优化设计和热误差补偿策略减小其影响.     

微操作机器人控制系统下位机的设计

微操作机器人是智能机器人研究的一个重要领域．本文比较详细地介绍了微操作 机器人控制系统下位机的硬件设计与软件实现．并用该控制系统做了生物细胞的搬运实验, 结果表明我们设计的下位机运行稳定、可靠,满足生物实验的精度要求．