面向生物医学实验的微操作机器人

微操作机器人是将机器人技术的路径规划,运动控制和机器视觉与生物、医学实验中的微操作要求相结合,研制开发的新一代智能形生物实验显微操作设备。该系统可以应用于生物医学实验中,对微细生物体进行显微操作,如对生物细胞进行转基因显微注射,对染色体进行显微切割等操作。 微操作机器人可用于生物医学实验中,对生物体(生物细胞、胚胎、染色体等)实施微密集精度的操作。微操作机器人由以下部分组成:系统管理模块,显微视觉与图相处理模块、多轴运动规化模块和高精度运动控制模块。特点:①将机器人构造学、自动控制理论与生物医学中微操作的精度要求相结合,设计出的微操作机器人体系结构和运动控制系统,既能满足显微操作的各种精度要求,又能满足生物实验的较大运动范围的要求。与手动微操作仪器相比,提高了实验的准确性和可重复性,并能够对更微小的细胞进行显微操作。②通过系统的图相处理和特征识别,可自动定位操作工具的末端和被操作对象的空间位置,克服了显微平面图像缺少第三维位置信息的问题,并能自动引导微操作工具完成操作工程,这是本系统区别于其它任何微操作系统的本质特征。③操作人员根据显示的微显图像控制微操作机器人的运动     

面向生物医学工程的微操作机器人系统

1 应用领域及主要用途 微操作机器人是用于生物医学工程领域的机器人系统,它提供了一种重要的新型自动化实验设备。其功能是对微米级生物体进行自动操作,如细胞注射、染色体切割、胚胎样本提取等。2 立项研究背景 随着现代生物医学研究深入到细胞水平,微操作技术在生物工程中的作用日益重要。对这类微操作实现自动化和提高操作质量的要求也日益迫切,机     

面向生物工程实验的微操作机器人

本文讨论了一台面向生物工程应用的微操作机器人系统的结构、功能和关键技术．首先，给出了它的硬件体系结构和逻辑结构，它由传感系统，控制系统和操作系统组成．其中传感系统由显微镜和ＣＣＤ摄象系统组成．其次，对微操作机器人系统的关键技术进行详细讨论．显微视觉是最主要的一项技术，基于此技术完成了两项功能，即微针的纵向定位和自动寻针．最后，给出了微操作机器人在生物ＰＣＲ反应实验中的一个成功的应用实例，证明了上述系统的有效性．     

核壳式磁微球在生物医学领域的应用及其制备

核壳式磁性微球作为一种新型功能材料,因其兼具高分子微球的众多特性,近年来被广泛研究,特别是在生物医学、生物工程等领域的应用引起了人们的高度重视.磁微球根据其结构可分为三类.本文中综述了磁性高分子微球在生物、医学领域的应用和制备方法的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

装配机器人SAROT结构反射行为的实现

介绍了一种新的智能装配机器人体系结构——ＳＡＲＯＴ（ＳｍａｒｔＡｓｓｅｍｂｌｙＲｏｂｏｔ）结构，这种结构将按照功能的分层递阶方法和按照行为的分层方法结合起来，克服了单纯基于分层递阶结构实时性差和单纯基于反射的行为分层结构功能简单的局限。介绍了支持行为反射的基本元素—行为单元的组成以及它的两个典型实例     

实现可持续发展的重要手段--环境无害化技术

1什么是环境无害化技术 环境无害化技术又称清洁生产技术,它是清洁生产全过程中最核心的部分.联合国环境规划署与环境规划中心(UNEPIE/PAC)综合各种说法,采用了"清洁生产"这一术语,来表征从原料、生产工艺到产品使用全过程的广义的污染防治途径,给出了以下定义:"清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险性.对生产过程而言,清洁生产包括节约原材料和能源,淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前减少它的数量和毒性.对产品而言,清洁生产策略旨在减少产品在整个生产周期过程(包括从原料提炼到产品的最终处置)中对人类和环境的影响.清洁生产不包括末端治理技术,如空气污染控制、废水处理、固体废弃物焚烧或填埋.清洁生产通过应用专门技术,改进工艺技术和改变管理态度来实现."     

小型智能家居机器人的设计与实现

为实现低配机器人完成较高智能的服务, 设计并实现了一款小型智能家居机器人。 该机器人能高效、 自 主地建立环境地图, 规划出最优路径到达目标点, 从目标点取物后沿原路返回。 机器人通过红外低配传感器感 知未知环境, 并建立栅格地图; 通过宽度优先搜索规划出两点间的最优路径。 采用北京博创的“创意之星冶模 块化机器人平台设计并搭建了一款具有抓取功能的轮式机器人, 将提出的算法在机器人上进行了实现。 实验 表明, 提出的算法可在低配机器人上实现并完成指定的功能, 该机器人适用于家居环境, 能辅助老年人完成一 定的取物操作, 对机器人的发展起到了积极的推动作用。     

接地技术对生物医学信号采集影响的对比实验研究

接地就是将某点与一个等电位点或等电位面之间用低电阻导体连接起来,形成电路系统的一个基准电位.良好的接地方式不但可以统一测试系统的基准电位,保护电路系统的安全,减小各部份电路之间因多点接地形成的基准电位差,还可削弱甚至消除电路内外对目标信号的干扰.不良的接地方式不但不能统一基准、消除干扰,还可能因此而引入干扰、破坏电路工作的稳定性和安全性,严重时甚至导致电路系统瘫痪而无法工作.生物医学信号属于微弱信号,对干扰噪声尤其敏感.文章通过实验对比,比较了同一个电路在不同接地条件下,对信号放大和检出的效果,说明在生物医学信号检测中,系统是否良好接地,是整个检测系统能否正常工作的重要保证.     

新兴生物医学的数学引论

20世纪医学取得了许多方面的成就,其中之一就是医学成像,简单说,就是透过表皮直接看到内部器官。除了20世纪初的x射线透视之外,更神秘的CT及MRI（磁共振成像）在80年代已经得到普及。其后一系列新的成像技术进一步得到发展,通过这些技术早期发现恶性肿瘤等病变,拯救千千万万人的生命。但是,所有这些技术都是高等数学和计算机相结合的结果,没有一、二百年前的数学,     

基于区域生长的生物医学图像交互式分割算法

本文着重研究了交互式的分割算法,即由使用者给出图像中包含目标的感兴趣区域,再利用算法对该区域进行分割。文中在对基本区域生长算法的特点进行分析后,提出了一种基于边缘强度的区域生长算法。     

以动物实验为兴趣激发平台的“生物医学材料学”课程教学改革初探

“生物医学材料学”是生物医学工程专业本科生的一门重要专业基础课,是生物学、医学以及材料学等学科为主的多学科交叉融合课程。由于该课程具有内容多、涉及面广、交叉性强等特点,缺乏有效的兴趣激发平台,导致学生对教学内容的理解和掌握不足,影响教学效果。该文从应用角度入手探讨“生物医学材料学”并提出通过构建组织再生动物实验作为激发生物医学材料学本科生创新兴趣的教学探索,让学生切实感受生物医用材料的魅力,以及通过动物手术增强学生团队合作意识和实验动物伦理意识,激发对“生物医学材料学”的兴趣,提高教学效果。同时,通过构建生物医学材料相关虚拟仿真实验室以及将人工智能技术用于生物医学材料的设计教学中,提高学生实践能力和创新能力。     

物理实验的革命性转变--谈物理实验微机辅助教学系统的应用

随着计算机技术的发展,如何在物理实验中充分利用计算机技术的优势,更好地发挥其高速度、高精确度、更大的探索空间等特点,应该受到广泛地重视."HPCI"物理实验微机辅助教学系统的应用,将是实验技术的革命性转变.     

精于资本运作勇于科技创新--"泰达生物"打造生物医学工程"旗舰"的成功之路

2002年6月18日天津泰达生物医学工程股份有限公司在香港创业板成功上市,正式挂牌交易.其间共募集资金9 800万港元."泰达生物"作为本市在香港创业板上市的首家高科技企业、天津开发区国际创业中心成功孵化的首家高科技股份公司,它在境外开辟融资新通道的成功,不仅从根本上解决了自身今后发展资金短缺的"瓶颈"问题,奠定了企业在生物医学工程产业界的旗舰地位,同时标志着天津开发区"科技兴区"战略与高科技企业孵化工作取得了突破性进展,为国内中小科技企业寻求更广阔的发展空间提供了可贵的借鉴.     

六足机器人HITCR-I的研制及步行实验

针对六足机器人的非结构化地形步行问题,研制了小型六足机器人HITCR-I.设计了基于复合四连杆机构的腿部结构,使其具备全方位的运动能力.为了进一步提高机器人的运动性能,构建了描述六足机器人整体灵活度的表达式,并依据表达式进行了结构优化设计.基于“行为”和“功能”的思想对控制目标进行规划,设计了基于“功能-行为”控制体系构架的运动控制器,结合适应非结构化地形腿部运动轨迹的规划和基于局部规则的自由步态生成,实现了非结构化地形六足机器人有效且稳定的步行.最后通过实验验证了六足机器人系统HITCR-I非结构化地形的步行能力.     

异构双腿机器人实验平台的开发与研制

详细介绍了异构双腿机器人实验平台的功能，主要的技术指标和设计的技术方案、技术难点及解决方法．并采用虚拟样机技术，提高产品的设计、开发与研制的质量，缩短产品开发周期．     

机器人技术应用课程配套实验装置的研制

设计了机器人技术应用课程配套的实验装置,该装置是一个多功能循迹机器人,可作为课程实验平台也可用于创新大赛或青少年机器人开发等竞赛。介绍了多功能循迹机器人硬件电路设计、结构布局和控制软件设计,重点介绍了循迹子程序设计。多功能循迹机器人有两种工作模式,循迹模式下自动跟踪轨迹线,遥控模式下人工干预机器人动作,两种模式可任意切换,学生在机器人设计、组装、编程过程中学习了知识,锻炼了技能。     

把成功的生物医学技术商业化开发药物、诊断试剂和医疗器械的基本原理

创新的健康产品不仅需要新的构思和基础研究，还要能把实验室的成果转换成专利商业产品。本书给具有新思维的研究人员和工程技术人员及企业家提供了一个通过调研、市场分析、申请专利、开发新产品、FDA审批、正式生产、市场营销等直到获得良好的经济效益的途径。     

六足机器人HITCR-Ⅰ的研制及步行实验

针对六足机器人的非结构化地形步行问题,研制了小型六足机器人HITCR-Ⅰ.设计了基于复合四连杆机构的腿部结构,使其具备全方位的运动能力.为了进一步提高机器人的运动性能,构建了描述六足机器人整体灵活度的表达式,并依据表达式进行了结构优化设计.基于"行为"和"功能"的思想对控制目标进行规划,设计了基于"功能-行为"控制体系构架的运动控制器,结合适应非结构化地形腿部运动轨迹的规划和基于局部规则的自由步态生成,实现了非结构化地形六足机器人有效且稳定的步行.最后通过实验验证了六足机器人系统HITCR-I非结构化地形的步行能力.     

基于无线FPV的服务机器人的设计与实现

结合当前机器人技术的发展方向及其应用领域的分析,提出了一种基于嵌入式无线智能监控技术和多通道无线遥控技术的无线FPV服务机器人系统。给出了机械结构设计、硬件设计、软件设计等系统设计过程,并进行了可行性实验研究分析。     

自适应微摩擦综合测试仪的研制与纳米润滑实验研究

描述了作者研制的自适应微摩擦综合测试仪的基本原理。采用多用途自适应浮动结构、精密刀口杠杆加载结构和摩擦力精密测量系统,可精确地加载和测量ｍＮ量级的摩擦力。研究纳米膜在各种润滑方式下的摩擦学性能,同时采用相对光强光干涉法,检测纳米级的润滑膜厚以及润滑状态的变化。以１０＃标准粘度液作润滑剂,分别用面接触浮动润滑副和点接触浮动润滑副作实验,研究了其摩擦因数和润滑膜厚度随载荷、速度和运动方式（点接触纯滑动和纯滚动）的变化规律,并验证了仪器的实验性能。