壁面粘贴质量检测系统设计

利用空鼓壁面与正常壁面接受同种敲击体敲击产生音频特性的不同,设计一种以负压吸附爬壁机器人为载体的壁面粘贴质量检测诊断系统,通过计算机软件实现敲击声音信号的提取、分析与处理.音频信号被转化为数字信号后,利用Matlab软件进行数字信号处理:首先应用高通滤波器滤除信号中的风机噪声信号,继而对滤波后的音频信号进行特征参数的分析提取,根据所得特征参数筛选与正常信息不相吻合的故障参数,最终实现对空鼓的判定.实验结果表明,该方法简单易行,准确度较高.     

弹载消旋平台双模控制与仿真研究

为了消除弹体转动对惯性平台及天线运动耦合的影响,设计了旋转导弹消旋平台,并将模糊控制器与常规PID相结合,建立消旋平台Fuzzy-PID双模控制仿真模型。采用MATlAB和MATlAB/ADAMS联合仿真方法对消旋平台双模控制系统进行仿真分析。结果表明,Fuzzy-PID双模控制使惯性平台及天线的稳态性能得到明显改善。     

一种在驱动轮打滑情况下爬壁机器人动力学建模方法

分析了轮式爬壁机器人(WWCR)在壁面作业容易发生打滑的原因,在建立其理想纯滚动假设条件下的动力学模型基础上,基于车辆动力学理论,引入单个驱动轮的动力学方程,提出了一种在驱动轮打滑情况下WWCR的动力学建模方法.仿真算例表明,吸盘吸附力和壁面附着系数对WWCR运动轨迹影响非常大;在复杂的壁面环境下,可通过对吸盘吸附力和驱动轮力矩的协调控制,合理调节轮子的打滑程度,获得尽可能大的附着系数,并弥补打滑造成的运动轨迹偏移,从而获得良好的壁面运动性能.该建模方法为WWCR在打滑情况下的运动控制和路径规划提供了理论研究基础.     

RFID技术在一种餐厅服务机器人定位中的应用

为了提高服务机器人的定位精度,提出了一种基于射频识别(RFID)的服务机器人定位方法.设计了一套特殊的RFID系统,该系统采用读写范围较小的RFID读写器及被动式电子标签,减少了读写器读取标签的距离误差,从而提高了基于RFID定位方法的定位精度.使用读写器读取电子标签中存储的坐标数据,根据读写器安装位置与机器人中心之间的几何关系,得到机器人准确的位置,并能完成机器人航向角的判定.试验证明:该方法受环境影响小,具备较高的鲁棒性,能够获得低于±20mm的定位精度,完全满足服务机器人精定位要求.     

多工位制造系统偏差源监测传感器布置优化

为了获得多工位制造系统足够的有效测量信息和最大化多工位制造系统的偏差源监测能力,应采用合适的测量策略并对传感器布置进行优化.在状态空间模型基础上,建立了多工位制造系统中3个偏差源与传感器测量值间的空间关系,给出了量化描述系统偏差源监测能力的方差监测敏感度系数,以及将数据挖掘算法与进化算法相结合的传感器布置的优化方法,解决了最大化多工位制造系统偏差源监测能力的传感器布置优化问题.通过箱形工件加工实例,验证了该方法的有效性.     

简化线形大分子动力学模型

分子运动仿真是计算机辅助药物设计(CADD)的重要研究内容之一。为了通过简化方法来模拟线形生物受体大分子低能构象时存在的形态(瞬时位置,速度,加速度),本文提出了“球-虚弹簧”结构模型来模拟分子的横向伸缩振动和轴向扭转振动,并从理论上探讨了影响线形分子柔性的力学问题。文中的推导对于线形分子的运动仿真具有一定的意义。     

基于桥式放大机构的薄膜致动器设计

提出了一种基于桥式放大机构的柔性薄膜致动器设计.该设计采用桥式放大机构提高致动器位移输出特性,利用并联耦合连杆机构降低输出漂移.采用理想模型和弹性梁理论,对薄膜致动器的运动学特性与形变位移模型建模,深入探究机构位移放大比和输出漂移误差.中心旋转对称式的机构拓扑构型,降低热变产生的寄生位移.通过ANSYS有限元模拟以及样机实验,验证致动器机构设计和位移放大比.采用MEMS工艺设计的样机,最大输出位移为50μm,位移放大比为23.设计参数满足约束要求时,机构输出位移大小只与并联输入位移的均值相关,径向位移不会因输入位移大小的差异产生.     

具有双负压吸盘的爬壁机器人吸附特性

介绍了一种双负压吸盘式爬壁机器人吸附机构，分析了机器人可靠吸附于垂直壁面的基本吸附力条件．基于流体网络理论建立了吸盘模型并得到吸盘在风机突然启动、机器人遇障碍以及风机突然关闭三种情况下的等效电路．通过对等效电路的分析得到吸盘内负压动态响应曲线与流阻、流容的影响，进而得到了吸盘机构参数对吸盘腔内负压的影响关系．最后通过试验和仿真进行了验证．     

自动烹饪机器人

根据中式菜肴的烹饪原理对烹饪步骤和动作进行了分类,综合各种动作的特点,将烹饪划分为4个模块:送料模块、中间出料和送回模块、烹饪模块以及火控模块,各模块由相应的动作机构实现.自动烹饪机器人包括送料机构、中间出料机构、锅具动作机构、划散机构、火控系统和控制系统.实验验证表明,该自动烹饪机器人可以在预定的程序下完成大多数中式菜肴特别是炒菜类菜肴的烹饪,并将成为迈向烹饪自动化的关键一步.     

肖像绘制机器人的漫画处理方法

针对肖像漫画绘制的特点,提出一种自动参数化曲面透镜算法.通过此算法对人脸照片进行自动变形处理,得到针对特征的漫画化人脸图像.然后,进行矢量化处理,生成机器人绘画的运动轨迹.用1台自制的绘画机器人,在白纸上完成了肖像漫画的自动绘制.实验结果表明,该肖像漫画绘制机器人系统达到了人脸图像漫画处理的效果.