An integral heat flux sensor with high spatial and temporal resolutions

To measure heat flux on the sharp leading edge and other surface with very small curvature radius in the wind tunnel, Hong-Ru Yu proposed a novel design of inte- gral type heat flux sensor. Compared with the traditional heat flux sensor, the integral type heat flux sensor improved spatial resolution up to an order of magnitude, and the size of the sensing elements has been minimized to 0.1 mm successfully, which satisfied the heat flux measurement requirements at R0.5 mm pointed cone stagnation point. A constantan film was used as the contact layer of the integral heat flux sensor, which was prepared by electron beam coevaporation method. The influence of sensor structure on the accuracy of measurement was analyzed using numerical calculation. The measurement results in shock wave wind tunnel indicated that the response frequency was about 100 kHz and the repeatability error was less than 10 %.     

线结构光三维视觉曲面测量的自适应采样与建模方法

研究了线结构光视觉传感器曲面测量数据在商用ＩＤＥＡＳ中的建模问题,提出了一种基于曲率特征的自适应采样方法和采样精度评价指标．对扫描曲线进行采样,并经过对曲线间采样点的匹配、细分生成矩型网格数据,送入ＩＤＥＡＳ系统,建立曲面的ＣＡＤ 模型．最后给出了曲面建模实例,结果表明该方法使采样点能有效地反映扫描截面曲线的曲率特征,实现了与ＩＤＥＡＳ曲面建模数据格式的转换     

光纤光栅传感器旋转扭转时管道曲率的检测方法

在非开挖地下管线探测中，利用光纤光栅传感器测得地下管线的等距离离散点曲率信息，通过空间曲线重建方法重建出地下管线的空间位置形状，是一种探索中的新方法，在测量地下管线的离散点曲率时，光纤光栅传感器除了承受弯曲变形外，还会发生扭转的情况，该文提出了一种在光纤光栅传感器基材整体旋转或扭转情况下得到离散点曲率的算法，从而提高重建精度，通过模拟算例验证了曲线重建时算法的效果。     

废墟搜救机器人形位检测系统

提出一种应用于废墟搜救机器人的空间形状重建与搜救目标定位的方法.为了重建3.5 m机器人本体空间的曲线形状,自主设计了一根大长度的光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)曲率传感器来检测空间曲率信息,把离散的空间曲率拟合成空间曲线来实现形状重建.采用电子罗盘检测形状重建基准点的空间姿态,最终实现搜救目标的定位.经过实验数据分析可知,该形位检测系统的目标定位误差为10 cm左右,基本满足废墟中搜救机器人对搜救目标的定位要求.通过加入三轴电子罗盘的位姿检测,使得形位检测系统更加有效和实用.     

样条函数与稳健估计在线路线形识别中的应用

利用不同线形的曲率特性采用三次样条函数与稳健估计相结合的方法进行线形类别的识别 ,即首先利用三次样条逼近实际的轨迹 ,由样条函数绘制里程曲率图 ,对里程与曲率数据进行分组稳健平差 ,进而计算不同组直线的交点 ,该点的里程即为不同线形要素交点的里程 ,从而达到线形识别的目的 .还阐明了利用曲率进行线形识别的局限性 .     

Curvature Optical Fiber Whiskers for Mobile Robot Guidance

A novel optical fiber tactile sensory system is proposed forobstacle avoidance of mobile robot. The principle of this whisker-like tactile sensor is based on the geometric curvature changes of the optical fiber, which modulate the optical fiber′s light output. With high compliance of plastic optical fiber, the whiskers can produce only small flexing force upon mechanical contact with an obstacle. It can produce reliable proximity signals in extended tactile range, which can be translated into a larger stopping distance for the mobile robot. This sensor is lightweight, and of low cost to allow as many sensor, as necessary to be mounted on a robot.     

预制拼装箱型墩抗震性能指标分析

采用IDA法对预应力预制拼装箱型高墩的抗震性能和性能指标进行研究,通过和整体式箱型高墩的表现形式对比验证了其适用性,并对墩底截面曲率、墩顶位移、预应力三个基本性能指标在预应力预制拼装箱型高墩领域的适用性进行探讨,结果表明：对于预应力预制拼装箱型高墩来说,由于高阶振型的影响,墩顶位移的大小并不能准确表征构件的损伤状态,不适合作为预应力预制拼装箱型高墩的抗震性能指标;当墩底曲率达到极限曲率时,墩底截面曲率增加幅度远大于墩身截面曲率,可以很好的反映构件的损伤状态;构件特定部位的损伤可能会导致预应力筋应力突然增大引起构件破坏,选用墩底截面曲率结合预应力指标作为性能指标能较好地表征构件的损伤状态。相关研究结论可为该类型高墩的抗震分析和设计提供借鉴。     

光纤曲率传感器的特性测试与分析

研制了一种新型光纤曲率传感器,通过在光纤表面加工敏感区,放大因被测结构变形引起光纤弯曲所造成的光传输损耗,而最终获得的光损耗就是被测结构变形的信息,非常适合用于智能结构宏弯变形的测量。在实验特性测试中,设计出悬臂梁、简支梁及标准圆柱体机构,并通过精密放大电路,完成对光纤曲率传感器的静态特性、动态特性及方向性测试。     

拟常曲率黎曼流形中具有平行平均曲率向量的子流形

研究了拟常曲率黎曼流形中具有平行平均曲率向量的紧致子流形，得到一个积分不等式。     

平行Ricci曲率黎曼流形中具有平行中曲率向量的子流形

研究了具有平行Ricci曲率黎曼流形中具有平行中曲率向量的子流形.获得了J.8imons型积分不等式,推广了局部对称空间该类子流形的相关结果.     

热消散式流量传感器的建模仿真与研究

根据能量守恒定律和流量测量原理,使用流体计算软件建立了热消散式流量传感器的数学模型并进行了数值分析.模拟了管内传感器与流体的湍流换热过程,计算出在不同流速下的传感器探头温度分布情况,分析了流体温度、传感器封装材料、加热功率以及安装方式对传感器测量精度和适用量程的影响.计算结果对热式流量传感器的设计和优化提供了重要的参考...     

基于ARM的数据手套及其手语识别系统的设计与实现

文章介绍了以ARM9芯片S3C2440为平台的数据手套及其手语识别系统的设计与实现．首先给出了利用弯曲传感器和三轴加速传感器组成的数据手套的整体架构设计;其次,描述了采用FLX-03传感器的手指弯曲度模块、采用ADXL345传感器的手部动作模块、USB通讯模块的实现以及与Mini2440开发板的连接方法;最后,给出了基于该数据手套的一个手语识别系统,该系统界面友好,功能实用、扩展性强、手语识别效率高,可添加更多的手势语,能很好地识别简单的手语．     

高余维平均曲率流在第一奇异时间处的平均曲率

考虑沿平均曲率向量移动的一族光滑浸入X(.,t):Mm→Rn,满足tX(x,t)=H(x,t),t∈[0,T).证明了:在第一奇异时间T处,若奇异点为第一型的,则平均曲率在T处爆破.     

测量小流量的切向式涡轮流量传感器的仿真与实验

为深入研究切向式涡轮流量传感器的工作机理,推导了流体对涡轮叶片的驱动力矩,得出切向式涡轮流量传感器仪表系数的数学表达式.依据湍流模式理论以及计算流体力学,提出涡轮转子Z方向力矩平衡分析法实现对涡轮转速θ的准确预测,进而对切向式涡轮流量传感器三维流场进行了分析,得出仿真仪表系数计算公式.全量程内仿真仪表系数KS与物理实验标定的仪表系数KP的对比表明,模拟计算仪表系数相对误差最大值为7.51%,说明构建的数值模型以及提出的分析方法能够准确反映切向式涡轮流量传感器内部流体的流动特性.     

非矩形探测器阵列在相向运动中的成像优势分析

针对一种非矩形Retina-like探测器进行建模与仿真,研究其相向运动过程的模型.在不同场景及不同模糊度条件下对Retina-like探测器及矩形探测器的图像进行质量评价,不同的评价参数均表明Retina-like探测器在相向运动过程中的成像质量优于矩形探测器,具有抗辐射状模糊的效果,在相向运动过程中有明显的优势,为探索高速相向运动成像过程中的非矩形探测器面阵设计提供帮助.     

Anti-deSitter空间中全脐类空超曲面的分类

讨论了anti-deSitter空间中类空超曲面的第K平均曲率,并利用积分公式得到全脐超曲面的分类。     

Machine Learning-Based Multi-Modal Information Perception for Soft Robotic Hands

This paper focuses on multi-modal Information Perception(IP) for Soft Robotic Hands(SRHs) using Machine Learning(ML) algorithms.A flexible Optical Fiber-based Curvature Sensor(OFCS) is fabricated,consisting of a Light-Emitting Diode(LED),photosensitive detector,and optical fiber.Bending the roughened optical fiber generates lower light intensity,which reflecting the curvature of the soft finger.Together with the curvature and pressure information,multi-modal IP is performed to improve the recognition accuracy.Recognitions of gesture,object shape,size,and weight are implemented with multiple ML approaches,including the Supervised Learning Algorithms(SLAs) of K-Nearest Neighbor(KNN),Support Vector Machine(SVM),Logistic Regression(LR),and the unSupervised Learning Algorithm(un-SLA) of K-Means Clustering(KMC).Moreover,Optical Sensor Information(OSI),Pressure Sensor Information(PSI),and Double-Sensor Information(DSI) are adopted to compare the recognition accuracies.The experiment results demonstrate that the proposed sensors and recognition approaches are feasible and effective.The recognition accuracies obtained using the above ML algorithms and three modes of sensor information are higer than 85 percent for almost all combinations.Moreover,DSI is more accurate when compared to single modal sensor information and the KNN algorithm with a DSI outperforms the other combinations in recognition accuracy.     

基于贝叶斯估计的超声红外复合测距系统

针对单一传感器在复杂环境中测量数据可靠性差以及同一类型多传感器测距盲区无法补偿的问题,提出了一种基于贝叶斯估计的不同类型多传感器复合测距方法。该方法综合了超声与红外2种传感器的优点,利用红外传感器对超声传感器的测距盲区进行补偿,解决了单一类型传感器存在的测距盲区问题。对同一类型多个传感器同时获取的数据动态建立置信距离矩阵,应用椭圆曲线表示的支持程度关系矩阵确定各传感器测量结果中的有效值,并对其应用贝叶斯估计的方法进行数据融合,使测距准确度进一步提高。基于超声红外复合测距移动机器人的仿真实验表明,采用贝叶斯估计方法在保证实时性的前提下提高了测距的准确度,误差为±1 mm,达到了设计要求,为移动机器人的研究提供了参考。     

电流型氢渗透传感器研究

利用Devanathan-Stachurski电解池原理制造恒电解式与电池式电流型氢渗透传感器,用于监测氢在钢中的扩散速率及浓度.研究了镀镍时间、密封电解液对渗氢电流的影响,试验了以羟基氧化镍粉末作为阴极材料的电池型氢渗透传感器.实验结果表明:钢件表面镀镍5 min作为原子氢催化氧化的集氢面,经约5 h氧化后可以消除电镀渗氢的影响,使背景电流降至0.5 μA/cm~2以下;由聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠按质量比4∶1混合,再与0.2 mol/L KOH溶液配制成非流动性的电解液作为密封胶,用于传感器内部电解液与工件镀镍面之间的密封,与单电解液的测量结果一致;在相同充氢条件下,恒电解式与电池式电流型氢渗透传感器测得的氢渗透曲线结果一致,与施加氧化电势的方式无关.     

用于测量流体流量的复合式传感器

为了适应小型智能化测量仪器仪表发展对传感顺的新要求,提出一种用于测量管道中气体流量的、由一只静压和一只差压传感器构成的复合式传感器。论述了这种新型传感器的测量原理,介绍了传感器和压阻芯片的结构设计及制作,并列举出测试结果。在测量可压缩流体的流量时,此传感器能同时显示出流体的压力和差压。若将此传感器与单片机连接,流体的流量也可显示出来。