摘要：手指内部力矩受表面肌电信号、肌力、手部姿态等因素影响而无法直接获取,为了实时且准确地获取手指各关节力矩以及耦合力矩并应用于手部康复机器人的交互控制中,提出了一种基于表面肌电信号和肌肉骨骼模型的手指多关节力矩和耦合力矩分析与实时获取方法。首先设计了自适应手指关节角度采集系统,通过实验同步采集指浅屈肌与指伸肌的肌电信号以及手指各关节的角度数据,建立手指多关节力矩模型,从而获取手指各关节力矩。然后建立手指D-H模型,结合虚功原理获取手指的耦合力矩。最后,辨识了手指多关节力矩模型的参数,并通过OpenSim软件获取了仿真力矩。计算力矩与仿真力矩的对比结果显示:4名被试3个关节力矩的均方根误差分别为0.1567、0.097425、0.08495,证明了该方法能够实时并准确的获取手指各关节力矩和耦合力矩,能够满足手部康复机器人交互控制准确性和实时性的需求。

摘要：针对当前穿戴式外骨骼机构设计缺少系统流程和具体方法,且较少考虑人机共融的问题,提出了基于人机共融的外骨骼机构构型综合及优选方法。在构型综合方面,根据人机共融中穿戴性要求,构建人体肌骨构型(Musculoskeletal configuration,MC),应用“最小闭链单元组合法”建立人机构型(Human-machine configuration,HMC);根据人机共融中运动灵活性要求,利用“二连杆单元插入法”提升HMC自由度并进行构型变换,结合邻接矩阵和“环路顺逆标注法”建立了构型综合的数学模型;在构型优选方面,根据人机共融中人机运动一致性要求,利用复用杆和复用因子指标优选出符合自由度要求的构型。选取食指为例,建立了食指HMC并综合出15种拓扑构型,优选出自由度为3、复用因子总数为4的构型,该构型满足穿戴式外骨骼机构设计中人机共融要求,验证了上述方法的有效性。

摘要：针对并联机器人轨迹规划和轨迹跟踪过程中,同时存在机构误差引起的期望轨迹与理想轨迹之间的偏差和非线性摩擦、负载变化等扰动因素引起的动态误差,提出一种并联机器人误差综合补偿方法:在轨迹规划过程中,基于并联机器人位姿误差模型将位姿误差补偿转化为驱动杆参数组合优化问题,进而利用粒子群算法寻优驱动杆参数,修正并联机器人期望轨迹;在轨迹跟踪过程中,设计基于自适应迭代学习控制算法的动态误差补偿策略,实现对期望轨迹的有效跟踪。在Stewart平台下基于ADAMS和Matlab进行仿真试验,在轨迹规划和轨迹跟踪过程中,分别修正期望轨迹偏差并补偿轨迹跟踪动态误差,实现并联机器人误差综合补偿。进一步,基于混联机床进行工件加工试验,验证方法对于提高并联机器人工作精度的有效性。

摘要：针对压痕测量软材料中悬臂梁谐振导致测量数据存在较大误差的问题，提出一种在宽带纳米黏弹性测量中抑制悬臂梁谐振的方法。基于z轴动态特性设计一种陷波器类型的前置滤波器，并对输入驱动电压进行滤波；设计基于最小均方误差准则（LMS）的自适应滤波器，参考赫兹接触模型对软材料的复蠕变量进行滤波，进而在输入环节和测量环节消除谐振影响。通过二甲基硅氧烷（PDMS）样本的黏弹性测量实验，验证悬臂梁谐振抑制方法的有效性。

摘要：针对康复机器人运动过程中的人机交互性问题,提出一种下肢康复机器人自适应人机交互控制策略.提取伸屈运动中下肢表面肌电信号(Surface electromyography,sEMG)和足底压力特征,分别用于表征下肢运动意图和人机交互力(Interaction force,IF)信息,建立基于sEMG-IF的人机交互信息融合模型,实现下肢康复机器人运动轨迹的在线规划;考虑主动康复运动过程中的人机交互作用,建立具有时变动态特性的人机系统动力学模型,设计间接模糊自适应控制器对期望轨迹进行跟踪控制,实现下肢康复机器人自适应人机交互控制.通过对5名被试者进行下肢康复机器人运动控制实验研究,验证所提方法的可行性和有效性.

摘要：专业学位研究生教育是高级工程技术人才培养的重要基础,而我国研究生培养体系不完整,教育目标不清晰,使得培养的研究生创新实践能力薄弱,不能满足当今社会对人才的需求。新形势下,如何提高专业学位研究生创新实践能力是研究生教育改革的重要内容。研究基于我国专业学位研究生教育中创新实践能力培养的现状,针对仪器仪表工程专业研究生的实践能力培养存在的问题,提出多层次模块化创新实践能力培养模式,从研究生示范课建设、实践基地建设、科研平台实践和创新创业竞赛等多角度综合设计研究生创新实践培养模式,提高专业学位研究生的综合实践能力和创新思维能力,以适应21世纪国家应对全球化挑战的人才培养需求。

摘要：针对我校测控专业自动化仪表方向首次开设“测控电路”课程,学时少且实践教学环节多的特点,研究通过课堂知识内容整合、多媒体授课、课下复习相结合的方式,在有限的学时内完成教学任务,并将测控电路课程设计与嵌入式智能仪表课程设计进行整合,构建测控电路与智能仪表课程群课程设计,同时分解课程群课程设计内容到三级项目和课堂实验中,实现课程实践教学环节紧密衔接和实践内容功能完整性。

摘要：结合测控技术及仪器专业培养需求及教学改革现状,以学生创新实践能力综合培养为目标,针对测控专业数字信号处理课程教学活动中存在的问题与不足,基于CDIO理念提出了"基于目标驱动的数字信号处理课程模块化教学改革"新思路。该教学模式构建了由课堂讲解、MATLAB作业、综合实验、课堂讨论、项目设计等环节构成的模块化教学体系,通过建立课程培养目标能力需求,强化重点内容,引导学生进行自主探究式学习;通过设定问题和目标引导学生自主实践,培养其学习兴趣和主动学习能力。这种教学模式将理论教学和实践教学有机结合,以锻炼学生综合应用所学知识解决信号处理相关问题的能力,增强学生团队协作及合作交流能力,实现学生学术理论素养和创新实践能力的综合提升。通过两年的教学改革实践,在教学质量改善和学生综合能力提升等方面取得了良好效果。

摘要：本设计利用AVR单片机设计开发的声音导引系统,能过主单片机与从单片机之间的无线通讯将控制数据传送给单片机,可以实现声源位移的控制。本系统具有数据处理、实时采样、控制准确等功能。