基于ROS的消毒机器人控制系统设计与实现

针对公共卫生领域消毒机器人存在开发成本高、维护性差等问题,提出一种基于机器人操作系统(ROS)的消毒机器人控制系统方案。该方案基于分层控制的理念将消毒机器人的控制系统分为用户层、决策层以及执行层,各层次功能明确,耦合性低、复用性好、灵活性高。用户层主要用来接收用户的应用指令,起到人机交互的作用;决策层主要承担机器人语音识别、定位与导航、路径规划等核心预算;执行层主要执行决策层发送过来的控制指令,控制机器人运动以及消毒工作。试验结果表明,该控制系统具有可靠性高、灵活性好、低成本等优点。     

直流升压条件下频率选择超材料流注放电特性

频率选择超材料是一种理想的雷达罩材料,但其雷电屏蔽失效率较高,制约了这种材料的工程化应用。本文制备两种典型结构频率选择超材料,基于雷击放电过程中目标物附近的电场变化,设计直流升压条件下的超材料流注放电试验方法,从放电形貌、击穿电压和电荷沉积三个方面,对比研究两种超材料的放电特性,分析两种超材料的电场分布情况。结果表明,谐振环型超材料的击穿电压最高,细丝状放电较暗且密集,靠近接地位置的细丝状放电较多;耶路撒冷型超材料的击穿电压最低,细丝状放电较亮且稀疏。进一步分析发现,细丝状放电导致带电粒子积累到蒙皮表面形成表面电荷,表面电荷密度达上百μC/m2,在蒙皮内部产生与外加电场同向的电场,数值达几十kV/cm,显著提高了蒙皮内部电场强度,蒙皮在外加电场和表面电荷的双重作用下发生击穿。希望研究结果能够为超材料的雷电防护提供参考。     

频率选择超材料雷电附着特性研究

频率选择超材料是理想的天线罩材料,但其雷电附着特性尚不明确,限制了这种材料的工程应用前景。基于超材料天线罩雷电附着实际工况,考虑了分流条距离、天线距离对超材料雷电附着特性的影响,开展了超材料雷电附着试验,并仿真分析了超材料表面及内部天线的电场分布情况。结果表明,随着分流条间距的增大,超材料的雷电附着概率急剧增大,当分流条间距大于50cm后,分流条已完全失效;随天线距离的增大,超材料的雷电附着概率未呈现明显的递减趋势。进一步分析可知,罩体材料由普通的绝缘介质材料变为超材料后,雷电屏蔽主要对象发生了根本性变化。对于普通材料天线罩,雷电屏蔽的主要对象是天线罩内金属天线。而对于超材料天线罩,雷电屏蔽的主要对象转变为天线罩本身。