摘要：研究了用于微装配操作的毫米级全方位微机器人,重点分析了影响其运动精度的结构设计与控制方法。指出了结构设计的优点和不足,主要涉及传动系统、轮子的安装等;控制方法主要涉及路径规划和驱动器电磁微马达等。提出了对工作区域进行分区的路径规划控制方法,解决了微机器人直线运动的非线性问题。针对电磁微马达的结构特点,提出了矢量合成、力矩自平衡等特殊的控制方法和思想,将微机器人步进运动精度较常规控制方法提高了3倍。实验结果表明,微机器人能够准确运动到微装配目标区域,运动精度达到0.07 mm/step,基本满足微装配的应用要求。

摘要：介绍了CCD的内部采样原理和应用EDA技术设计其驱动脉冲电路的原理 ,阐述了设计方法 ,同时就几种采样脉冲的产生方法及对输出信号的影响进行了研究 ,给出了电路仿真波形和CCD的实际输出波形。

摘要：介绍了一种用于微型工厂的毫米级移动微装配机器人,其具有独特的全方位运动结构.微机器人由4个直径3 mm的电磁微马达驱动,并装备有一对微型夹钳.通过分析运动学矩阵的秩,证明了微机器人的全方位特性,并建立了微夹钳的运动学方程.设计了基于计算机视觉的微机器人控制系统,给出了微机器人定位和驱动方法.实验证明了微机器人的负载能力、机动性以及控制系统的有效性.

摘要：介绍了一种配备了压电微夹钳的毫米级微装配机器人。根据微机器人系统的功能要求设计了其硬件和软件控制系统。控制硬件以32位ARM核处理器为核心组成数模混合系统,使用了两片CPLD构建了微马达控制器和微夹钳控制器。控制软件是基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II而设计的多任务系统,包括微马达的控制及与计算机视觉系统之间通信协议等。实验结果证明整套控制系统能满足微装配应用要求。

摘要：针对微小型移动机器人的路径寻优及编队问题,提出了路径规划与轨迹跟踪相结合的方法来实现多机器人的编队任务。首先提出了基于传统蚁群算法的改进算法,仿真结果证明,改进算法通过改进参数及初始信息素矩阵,使其收敛速度提高了50%,全局寻优能力提高了30%。其次设计了基于李雅普诺夫算法的轨迹跟踪控制器,仿真结果证明,其误差最终趋于0,验证了该控制器的稳定性。最后结合李雅普控制器和路径寻优算法,实现了多机器人在最优路径上的稳定编队。

摘要：介绍了一种尺寸为9 mm×8 mm×8 mm的全方位移动微机器人.采用独特的双轮结构实现了转向时轮与地面的纯滚动.该微机器人由3个直径2 mm的电磁微马达驱动;其中2个用于直线驱动,另一个用于转向.动力学分析揭示了微马达驱动力矩与双轮结构尺寸及各种摩擦之间的关系.仿真计算及实验表明微机器人具有良好的负载能力,满足微型工厂中搬运工作的要求.

摘要：航行体在波浪条件下高速入水的运动响应和载荷特性是其研发设计过程中需要重点考虑的问题,为了对该问题进行精准预测,采用无网格光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法,提出了一种新型周期性波浪边界技术,利用四元数法计算物体六自由度运动,建立了波浪条件下入水模拟的数值水池。通过对静水中方块体垂直落水和航行体倾斜入水运动轨迹和冲击载荷的模拟,对比于实验参考结果,验证了数值模型的计算精度。随后,在SPH数值波浪水池中对航行体在不同波浪相位角下的高速入水过程开展研究,结果表明航行体弹道稳定性受到波浪相位角影响显著,0°相位角入水时弹道最为稳定。该新型SPH数值水池能够实现航行体波浪中入水过程的精确预报。

摘要：介绍了一种毫米级全方位微机器人,设计用于微型工厂中的微装配操作。采用外部计算机视觉系统进行监控,先利用CCD摄像头捕捉微型机器人顶部及夹钳上的特征标志,再通过设计的视觉处理方法,实现了对微机器人的高精度识别和定位。在利用计算机视觉进行反馈控制的基础上,采用了对装配平台进行分区、快速前进与高精度步进相结合的运动控制策略,实现高精度的微装配任务。实验验证了以上方法和策略的有效性。

摘要：采用软件延时法对1-Wire器件进行控制降低了测量系统运行效率。在详细分析1-Wire通讯协议的基础上,用CPLD设计实现了1-Wire器件的控制电路,其波形仿真图符合1-Wire协议要求,利用设计的CPLD电路作为接口,简化了单片机编程,实现了对1-Wire器件的中断操作,缩短了系统测量时间。

摘要：提出了以可编程逻辑器件为核心的塑料光纤直径在线测量系统,阐述了其工作原理。系统使用发光二极管作为光源、高精度线阵CCD作为图像传感器,简化了光学部分;应用EPLD和双口RAM,提高了信号处理效率;设计了提高测量精度的单片机数据处理算法。实验表明系统的测量范围为0 26～3mm,测量精度在10μm以内,满足塑料光纤直径测量要求。