不同探测距离传感器的搜索策略研究

提出了一种针对侦察任务隐蔽点的搜索策略，主要应用于装备了不同探测距离传感器的地面无人机动平台，解决了已有随机搜索策略效率不高的问题. 该策略使用基于传感器的导向快速随机搜索树方法进行目标方向的路径规划；在路径规划的过程中若遇到障碍物形成的狭窄通道时，基于启发式A*方法规划路径以提高效率，最终完成搜索策略. 将搜索策略命名为:组合传感器与规划组合搜索策略. 设计仿真试验对所提出的搜索策略进行了验证. 结果表明在直径500米有遮挡的仿真场景下，所提出的搜索策略相比于短探测距离传感器的路径变形策略快速随机搜索树策略效率平均提升了3.11倍，规划的道路长度缩短了9.63%，所提出的搜索策略相比于长探测距离传感器导向搜索策略效率平均提升了3.53倍，规划的道路长度缩短了12.06%，证明了CP&CS搜索策略在侦察任务中隐蔽点搜索上的优越性.      

面向微装配机器人的TSB分级智能控制结构

提出了一种面向微装配机器人的TSB(任务 策略 行为 )分级智能控制结构 ,该结构自上而下有三个控制层组成 :任务层、策略层和行为层 .操作者在任务层通过人机交互接口进行微装配任务规划 ,策略层将抽象的装配规划分解为具体的显微视觉伺服策略控制微装配机械手的运动 ,行为层则涉及微装配机器人基本行为的生成与执行监督 .TSB控制结构通过人机交互的方式将操作者的任务规划能力和机器人显微视觉伺服策略结合起来 ,实现了微装配机器人的半自主控制 .     

基于协进化机制的多传感器协作方法

多传感器之间如何产生动态、鲁棒的适应性协作行为以完成共同的任务,是多传感器协作的主要研究内容之一;文章在基于行为的多传感器系统的基础七,设计了基于协同进化机制的多传感器协进化模型及其协进化决策算法,使系统在协进化机制的控制下能分布并行地协同进化各传感器基本行为策略库,形成传感器适应性的协作行为以完成共同的任务;最后通过对无人侦察机编队协作侦察移动目标的仿真实验表明,能够有效地解决多传感器之间的协同问题.     

多Agent的层次合作模型及任务规划

在多Agent环境中，许多任务并不是一个Agent可以独立完成的，在出现能力不足或条件不足时，必须联合多个Agent成员来完成该任务．针对这种情况，文中提出了一个多Agent层次合作模型，将合作对象通过联合能力组成一个层次合作序列，以较大粒度的联合能力为规划单元，以层次合作目标为规划目标，使任务规划和任务管理变得简单和清晰．文中同时给出了确定合作对象和形成动态合作组的方法．并对合作任务的规划进行了讨论．     

基于多纵模掺铒光纤激光器的有源曲率传感器设计

提出了一种基于多纵模掺铒光纤激光器的有源曲率传感器,并对传感器进行了理论设计.通过将掺铒光纤粘贴于简支梁并采用拍频解调的方式对曲率参量进行传感.利用5次多项式拟合拍频与曲率半径的理论关系曲线表明该传感器的R2达到了0.999 94,说明设计符合实际应用场合的需要.     

荧光传感微球材料研究进展

荧光传感微球材料兼具均相荧光传感器所具有的灵敏度高、使用方便和薄膜荧光传感器可以重复使用、易于器件化等优点，近年来受到人们的广泛重视，研究工作也在不断深化和拓展，展现出十分广阔的应用前景．文中扼要综述了荧光传感微球材料的研究现状，并对荧光传感微球材料的研究前景进行了展望．     

双光纤布拉格光栅温度和应变传感研究

在对光纤布拉格光栅温度和应变传感原理分析的基础上，构建了一种易于实用化的，能够实现温度和应变双参量同时区分测量的双光纤布拉格光栅传感器结构，并建立了其传感模型，从而解决了光纤布拉格光栅传感器进一步发展的关键问题，即温度、应变交叉敏感问题．最后，在现有的实验条件下设计了该模型的传感实验系统．实验结果表明，当被测温度变化在10～65℃，轴向应变在50με～350με范围内时，测量结果与实际值很接近，从而证明了双光纤布拉格光栅结构传感模型的正确性，并为其深入研究和实用化奠定了一定的理论和实验基础．     

基于4核DSP的水下机器人视觉传感器设计

鉴于水下机器人的传统声学传感器易受海洋噪声的影响,提出了一种光学视觉的水下机器人传感方案.并采用4核DSP并行处理的架构方式解决了大量图像数据实时处理的难题.文中给出了相应的硬件构成与有关的实验数据,实验结果表明,该硬件平台能够满足水下机器人视觉系统的要求.     

基于行为的多自由度机器人运动规划

提出了一种有效的基于行为的多关节机械手的运动规划。该规划将低级的运动规划和高级的行为决策结合在一起，在将位于机器人工作空间中的障碍物快速映射到姿态空间中的算法基础上，通过传感信息来计算局部障碍物的信息，从而形成姿态空间中障碍物的模型。定义了几种类型的行为来描述机械手的运动，并给出了选择行为的规则。而这些行为都是用基于姿态空间的算法可实现的。该方法适于多关节机器人在非确定环境中实时规划的要求。     

大规模无线传感网络数据收集的无人机路径规划

针对部署在地表交通困难的大规模无线传感网络,采用目前可控无人机(unmanned aerial vehicles, UAV)进行数据收集能够达到更好的效果. 然而,考虑到无人机自身有限的资源,以及网络中存在大量传感器节点的情况,无人机飞行路径规划对于顺利完成数据收集任务具有重要作用. 无人机路径规划可以看作经典的旅行商问题(traveling salesman problem,TSP). 针对部署具有均匀性特点的大规模无线传感网络,提出了一种规则化快速路径规划(fast path planning with rules, FPPWR)算法. 该算法通过网格划分,将全局区域飞行路径的求解划分到多个较小的方格中进行,并通过成对算子路径优化算法在初等飞行路径上将方格区域中的路径合并为全局路径. 实验证明,该算法在保证了较高精度的同时,显著提升了路径规划的效率.      

基于异质传感器信息融合的移动机器人SLAM研究

针对采用单一传感器在移动机器人同步定位与构图(SLAM)中存在定位精度低、构图不完整等问题,提出一种基于Kinect视觉传感器和激光传感器信息融合的SLAM算法。首先将Kinect传感器获取的深度图像经过坐标系转换得到三维点云、通过限制垂直方向滤波器过滤三维点云的高度信息、再将剩余三维点云投影到水平面并提取边界点云信息转化为激光扫描数据;然后与激光传感器的扫描数据进行数据级的信息融合;最后输出统一数据实现移动机器人的构图及自主导航。实验结果表明,该方法能够准确的检测小的及特征复杂的障碍物,能够构建更精确、更完整的环境地图,且更好地完成移动机器人自主导航任务。     

基于视觉的四旋翼飞行器智能识别规划方法研究

针对四旋翼飞行器系统中图像识别与航迹规划问题,提出了一种基于视觉的智能识别规划方法,并搭建了基于Linux嵌入式控制的飞行实验平台.在控制过程中,搭载云台相机并结合OpenCV库函数对相机捕捉到的画面进行实时图像处理,实现无人机的目标识别与定位;通过改进遗传算法对无人机飞行路径进行合理规划,使其完成从起点到终点并途经所有中间点而路径最合理的任务;结合Guidance视觉传感导航系统中的超声波数据,利用获取的近地面高度信息实现飞行器精确定位.最后,通过实验验证了该方法的有效性.     

对双折射不敏感的光纤电流传感器系统研究

讨论了双折射对光纤电流传感器稳定性影响，并介绍了一种采用光学偏振控制器、块状玻璃传感头和单光路检测的光纤电流传感器。理论分析和实验结果表明，这种结构的光纤电流传感器能够有效地消除输入、输出光纤及传感头的双折射对系统测量灵敏度的影响，使系统工作稳定可靠。     

含压电材料复合板有限元模型

智能结构由主结构和作为传感元件和执行元件的分布压电材料及控制系统组成，是80年代末至90年代初兴起的一门综合性的高技术交叉学科，在建模、控制、优化等诸方面仍存在许多问题有待进一步研究。本文利用最小势能原理导出了具有压电传感器和执行器弯曲板的有限元方程的一般形式，建立了智能结构有限元静力模型，构造了一种新的压电板单元。最后用实例验证了该模型的正确性，该单元不仅节省计算机内存和计算机机时，而且提高了计算结果的精度。     

有源声学结构中的次级作动和误差传感

以近场声功率计算方法为基础，引入速度辐射模态和近场声压辐射模态概念，建立有源声学结构次级作动和误差传感的统一的数学模型．首先从理论上研究了次级声源布放准则，然后推导了基于PVDF分布式速度传感和离散点近场声压误差传感条件下的有源控制性能计算公式，并通过计算机仿真验证了相关结论，最后讨论了系统实现时需要解决的关键问题．     

基于薄壁应变筒的光纤布拉格光栅压力传感器

综述光纤布拉格光栅的传感机理，研制基于薄壁应变筒的光纤布拉格光栅压力传感器。该传感器力灵敏度高，同时又能实现温度补偿；其结构简单，易干工业化生产。对静态特性实验研究结果表明，该传感器系统具有比常规的压力传感器更优越的性能，     

传感器技术的科学发展及哲学思考

简单介绍了传感器技术的发展历史,对传感技术与现代科技相结合的前景进行了展望,特别详细地阐述了智能传感器在汽车智能控制及安全保障设施中的应用及无线传感器网络的发展。通过与国外传感技术相比,分析了我国传感器技术发展的不足之处。最后讨论了传感器技术的发展所带来的影响和传感器技术发展中的哲学问题。     

基于云模型粒子群算法的WSN节点部署优化

节点部署优化技术是无线传感器网络的主要应用点,也是近年来国内外学者研究的热点问题,它在军事、民防、环境等多个领域中具有广阔的应用前景.针对目前无线传感节点部署方法存在节点分布不均匀、覆盖不完全等问题,提出一种采用云模型改进粒子群算法,并将该算法用于无线传感器网络节点部署.对比实验结果表明,该方法能够以相对较小的代价完成传感器感知节点部署,能快速收敛于最优解,能够降低网络部署的成本,提高网络的整体覆盖率.     

热膜式空气质量流量微型传感器的自诊断

以微硅片传感器件为对象,研究汽车进气的热膜式空气质量流量微型传感器的自诊断原理及其实现方法.该方法根据内燃机中的热量传递和空气质量流量测量的基本原理,设计了基于自诊断的热膜式空气质量流量微型传感器,该传感器由基于Heraeus微硅片的加热传感单元与温度传感单元、信号处理与转换器、加热器、加热控制器和微型计算机组成.针对该传感器结构和空气在传感器中的强制对流方式,从理论与仿真实验两方面.推导出在一定的发动机工况下,加热器的热流量与空气质量流量的关系,获取了加热器表面温度、加热器上流区域的温度和其下流区域的温度随发动机工况变化而改变的关系,并以此来对该微型传感器进行故障的自诊断,理论与仿真实验表明,该方法具有可行和实用的特点.     

基于多行为融合的移动机器人路径规划方法

针对现有的移动机器人路径规划方法中存在的局部极小问题,提出了一种基于多行为融合的路径规划方法. 该方法定义3种机器人的基本行为并通过各行为间的切换完成路径规划任务. 其中,逃离局部极小行为利用尝试原则判断机器人是否落入局部极小陷阱,之后使用角度补偿原则逃离使机器人陷入局部极小陷阱的障碍物. 仿真结果和基于真实机器人平台的实验结果均证明本文方法较已有方法更具有可靠性以及适应性.