表征被动双足行走的二维无边轮辐的动力学及稳定性分析

为验证具有被动行走特征的二维无边轮辐稳定极限环的存在,使静止于斜坡上的无边轮辐以不同的初始运动条件开始运动,对其进行运动学及动力学分析,建立表征被动双足行走理论的无边轮辐模型的无碰撞阶段运动方程及碰撞瞬间切换方程.利用庞加莱映射理论进行斜坡上滚动的无边轮辐运动稳定性分析,结果表明,不动点与极限环为轮辐运动稳定性的表征参数,且不动点与极限环的存在与轮辐的辐条数目、惯性矩参数、运动初始条件和斜坡角度有关.利用M ATLAB软件对不动点与极限环的存在进行仿真分析,验证了在一定的斜坡角度和初始运动条件下无边轮辐可实现稳定持续的下坡滚动.基于无边轮辐模型可建立斜坡上行走的无驱动被动双足行走模型,将下坡时由重力提供的驱动力等同于主动驱动力施加到平面上行走的无驱动被动双足行走模型,可以减少驱动能量损耗及简化行走控制理论.     

半被动双足机器人动态行走的位姿估算

针对现有半被动双足机器人缺乏对环境的感知且行走稳定性差等问题,研发了一款位姿估算器。在传统的惯性测量单元的基础上进行了改进,用精确的俯仰和翻滚测量结果修正了重力加速度对加速度计产生的误差,从而提高估算器的性能。利用机器人多次实际实验行走所获得的离线数据得出行走参数,并且和地面实际测量系统的测量结果进行了比较。实验证明所研发的位姿估算器具有令人满意的测量精度,可准确的测量机器人行走时的关键性能参数。测量结果作为反馈可有效提高半被动机器人的运动稳定性。     

一种通信有限状态机的被动测试及其错误诊断

针对现有的被动测试方法无法解决嵌入式通信系统的错误检测问题，提出了一种被动测试错误检测方法．该方法在外部通道放置观察者，并使用了全局状态描述系统的当前可能状态，利用了观察到的输入输出信息，同时结合了模型转换推测出系统的状态变迁．基于该检测方法又设计出一种层次化的错误诊断算法，首先记录被动检测过程中系统经历的转换轨迹，用变异分析方法生成候选诊断，然后通过被动观察来降低错误集合的规模，最后使用区分序列和交叉判定进行错误定位．通过一个实际的H．245通信协议的实验表明，所提算法能够在有限观察步骤内检测出被测系统中的错误，并能有效定位检测错误，其回溯算法也可以显著缩短错误症状序列的长度．     

高精密分度机构检测系统

应用微机系统结合光电转换技术，建立了适用于各类间歇传动机构分度精度及运动参数测试的实验检测系统．实验表明该系统有较高的可靠性和测试精度．     

建筑外表面被动蒸发冷却热过程研究

利用含湿多孔材料被动蒸发冷却建筑外表面的新方法，建立了含湿多孔材料利用太阳能被动蒸发的热湿耦合传递过程数学模型；通过理论分析、数值模拟和实验测试完整地揭示了热过程规律。结果表明，利用太阳能被动蒸发多孔材料所含水分达到冷却建筑外表面的方法是可行的。     

间冷式电冰箱系统的动态过程

间冷式电冰箱的制冷量通过空气强迫对流流动进行分配,热力参数是时间和位置的函数,而且参数间相互耦合．由于实际装置的复杂性,需要对间冷式冰箱装置进行深入细致的分析研究,方可建立既能描述动态过程,又具有仿真计算可行性的模型．将间冷式电冰箱分解为主动系统与被动系统,在对两系统进行详细的关联性分析后,建立了间冷式电冰箱系统的仿真计算模型．计算结果与实验结果的比较表明,仿真计算模型能较好地描述间冷式电冰箱的动态过程     

大导程滚珠丝杠进给系统动力学建模研究

本文通过弹性力学中的赫兹接触理论,分析了进给系统动结合部（滑块副、丝杠螺母副、轴承副）的接触刚度。考虑了丝杠的柔性并利用达朗贝尔原理,建立了进给系统的集中参数动力学模型。根据动力学模型,利用MATLAB工具进行了仿真分析,并利用比利时LMS公司提供的Test.Lab振动噪声测试模块对机床进给系统进行了实验验证。实验分析验证了理论分析的正确性。该建模方法较为准确地预测大导程滚珠丝杠副进给系统的动力学特性,为主动设计进给系统提供了理论依据。     

悬臂梁结合面建模与接触刚度参数识别

基于有限单元法,将结合面简化为一系列包含接触刚度的参数单元,建立了包含结合面的悬臂梁实验模型的有限元模型。根据实验测试所获得的前两阶固有频率,结合所建立的接触刚度参数优化识别的目标函数,利用MATLAB优化工具箱,对结合面在不同面压下的法向接触刚度参数进行了优化识别,获得了不同面压条件下单位结合面上的法向接触刚度参数值,从而为下一步的理论计算与实际应用奠定了基础。     

纳米磁性膜微波电磁参量谐振腔法测量分析

基于谐振腔微扰法测量薄膜复电磁参数的基本原理,使用微波网络分析仪和谐振腔,利用虚拟仪器技术,开发了薄膜电磁参数自动测量系统．利用测试系统对FeCo基纳米膜进行了测试,分析了散射参数、信号源频率与Q值、样品超薄特性、热环境和实验操作等因素对测量结果产生的影响,并由此提出了改进谐振腔法的实验方案．提高了测量的精度,复磁导率测试误差低于6％,复介电常数测试误差低于4％．     

机床结合面结构动态参数识别

该文充分考虑机械结合面的接触特性,提出了利用三维接触单元和弹簧-阻尼单元相结合的方法建立结合面的有限元模型,再应用优化参数法对结合面的接触刚度和阻尼等参数进行识别。在此基础上,建立了螺栓连接固定结合面模型,并与一内圆磨床组件的模态测试结果相比较。研究表明:该方法有很好的精度,可以用于实际计算。     

新型交流接触器动态特性测试系统研究

介绍了基于虚拟仪器技术的交流接触器动态特性测试系统的软、硬件结构,功能、特点以及测试效果。该系统采用激光位移传感器来获得铁芯和动触头支架位移,应用压电薄膜压力传感器进行触头接触压力的动态测试。该测试系统不但能对交流接触器进行全面的动态特性测试,系统还增加了触头接触压力动态测试功能,以往的交流接触器动态特性测试系统是没有这个功能的。应用该测试系统在实验室对CJ20—25型交流接触器进行了全面的动态特性测试,并获得大量数据用于深入分析。结果表明,该测试方法能够清晰、准确地获得交流接触器各项的动态信号,为进一步完善电器现代设计理论与应用奠定了一定的基础。     

一种新型声表面波温度传感器的研究

利用声表面波技术（ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅ，ＳＡＷ）研究传感器，能使传感器无源且易于实现遥测，从而可以使其应用于某些普通传感器无法应用的特殊场合。研究设计了一种ＳＡＷ无源温度传感器以及相应的遥测系统，指出了其中的几项关键技术，计算了该传感器的灵敏度。实验证实，这种温度传感器及其系统是完全可行的。它不仅具有灵敏度高、测温范围广等特点，而且由于传感器的无源和遥测，可望用于转子温度测量等特殊场合。     

无源物联网综述——从感知､通信与管理的视角

物联网是连接物理世界与数字世界的纽带,是泛在感知与计算关键使能技术。物联网的大规模部署受到了传感器能耗、部署及维护成本的限制。因此,如何突破上述约束的桎梏成为了学术界和工业界共同关注的问题。反向散射通信技术因其使得传感器不需要装配电池而是从周围环境的无线信号中捕获能量用于计算和通信,成为了解决问题的突破口,推动了无源物联网的出现。针对无源物联网近几年的发展进行总结,以反向散射系统为切入点,讨论了利用无源物联网对环境和物品感知的应用场景和感知方法,归纳了无源物联网络中节点组网的接入方式以及接入协议设计,介绍了传感器的监测管理种类与方法。针对现有无源物联网的特点,预测了未来的发展趋势以及面临的挑战。     

全方位双三足步行机器人（Ⅰ）──步行原理、机构及控制系统

在分析传统多关节腿式机器人动作协调问题的基础上，重点介绍全方位双三足步行机器人ＤＴＷＭ的设计，包括新型步行原理、步行机构及控制系统。ＤＴＷＭ依靠车体变形及被动适应地面的方法产生步行，在很大程度上简化了步行过程中复杂的动作协调控制问题；在控制系统中基本步行指令集的设计和应用，使得步行运动控制方便可靠。因此，ＤＴＷＭ的性能特点显示出它具有良好的应用前景。     

类圆规双足被动行走模型及其稳定性

研究一种两杆三质点类圆规双足被动行走模型,在行走模型上增加支撑脚横向和纵向两个自由度,以该模型为研究对象,求解被动动态行走步态,并分析其局部和全局稳定性.结果表明当模型的雅克比矩阵最大特征值在单位圆内且初始状态在吸引域内时,行走步态稳定.为理解双足行走的运动机理提供指导,同时也为设计稳定、高效的双足机器人提供分析思路.     

Analysis of period doubling bifurcation and chaos mirror of biped passive dynamic robot gait

With a reasonable parameter configuration,the passive dynamic walking model has a stable,efficient,natural periodic gait,which depends only on gravity and inertia when walking down a slight slope.In fact,there is a delicate balance in the energy conversion in the stable periodic gait,making the gait adjustable by changing the model parameters.Poincaré mapping is combined with Newton-Raphson iteration to obtain the numerical solution of the final state of the passive dynamic walking model.In addition,a simulation on the walking gait of the model is performed by increasing the slope step by step,thereby fixing the model’s parameters synchronously.Then,the gait features obtained in the different slope stages are analyzed and discussed,the intrinsic laws are revealed in depth.The results indicate that the gait can present features of a single period,doubling period,the entrance of chaos,merging of sub-bands,and so on,because of the high sensitivity of the passive dynamic walking to the slope.From a global viewpoint,the gait becomes chaotic by way of period doubling bifurcation,with a self-similar Feigenbaum fractal structure in the process.At the entrance of chaos,the gait sequence comprises a Cantor set,and during the chaotic stage,sub-bands in the final-state diagram of the robot system present as a mirror of the period doubling bifurcation.     

网络形式的步行机直流伺服电机控制系统

介绍了一种应用于九自由度全方位步行机的网络形式的单片机闭环自动控制系统。该系统的控制装置采用ＭＣＳ－ ５１ 系列单片机,伺服装置采用自带齿轮减速器的直流伺服电机,传感器采用位置传感器－霍耳开关和接触传感器－ 微动开关。该系统层次清晰,可扩展性强,已成功用于自行研制的步行机样机。     

自移动作业机械断续引导中的走行偏差检测

提出一种引导无导轨自移动作业机械的引导方法。该方法用引导点形成可变更的引导路径。采用盘形磁钢作为引导点，ＨＡＬＬ器件构成的阵列位置偏差传感器组成走行偏差检测系统，进行了仿真计算和实验研究。     

电动客车动力电池组分断防护仿真分析

以提高侧碰撞工况下电动客车动力电池系统安全性为目标,提出了侧碰撞工况下电动客车动力电池组分断防护策略.建立了纯电动客车BK6122EV侧碰撞有限元模型,开展了动力电池组分断时刻及接触式碰撞传感器布置位置研究,确定了不同碰撞初速度工况下动力电池组分断时刻以及接触式碰撞传感器的布置方案.对于动力电池组被动安全防护具有重要理论意义和实践应用价值.      

单板计算机在农机室内模拟试验装置中的应用

本文介绍了双闭环小型拖拉机室内模拟试验装置,及其单板机控制系统,详细论述了控制程序的设计方法及技术关键。