摘要：针对建模不精确的机器人,提出了一种基于神经网络补偿的机器人轨迹跟踪稳定自适应控制方法,文中通过设计神经网络补偿器和自适应鲁棒控制项,有效地补偿了模型的不确定性部分和网络逼近误差。由于算法包含有补偿神经网络逼近误差的鲁棒控制项,实际应用中对神经网络规模的要求可以降低;而且神经网络连接权是在线调整的,不需要离线学习过程。理论表明算法能够保证跟踪误差及神经网络连接权估计最终一致有界,仿真结果也验证了算法的有效性。

摘要：设计了一种可穿戴的踝关节外骨骼.在跖屈驱动相,外骨骼帮助抬升脚后跟,增加蹬地力量,实现行走助力.外骨骼由电机提供转矩,经滚珠丝杆减速,输出直线运动.结构设计的带宽为9 Hz,满足正常行走的频率要求.外骨骼控制由转矩环、阻抗环和位置环3个底层控制环构成;单个步态周期中,由一个有限状态控制器来管理底层控制环的运行和切换.在传动装置设计中,使用了串联弹性驱动器技术,使得外骨骼具有反向可驱动性.控制实验表明:人为反向推动外骨骼,电机可以快速回退做出响应.

摘要：为减少类皮肤三维柔性触觉阵列传感器设计的复杂度,本文比较了基于导电橡胶的几种传感器结构设计方法,提出了采用整体式框架结构,节点行之间独立的非线性传感器结构。此设计不仅有利于传感器结构的加工实现,而且大大地降低了解耦算法的复杂度。仿真结果表明基于该结构的传感器可以实现大规模三维柔性触觉的信息测量以及传感器规模的扩展。

摘要：提出一种数字滤波器的设计方法———基于双线性变换的零极点匹配法,给出零极点匹配法的构思、设计公式和设计步骤。与几种常用的数字滤波器设计方法的比较和设计实例表明,零极点匹配法结合了双线性变换法和匹配变换法的特点,既具有不产生频率混叠,自动补充零点,抑制高频成分的特点,又具有保持原模拟滤波器零极点经过变换后不会变动的特点。因此,零极点匹配法尤其适合于低通数字滤波器和补偿数字滤波器的设计。实例表明,应用零极点匹配法设计的补偿数字滤波器显著改善了传感器的动态性能。

摘要：为实现智能机器人皮肤对三维力和温度的检测,设计并制作了一种柔性多功能触觉传感器.基于碳黑-硅橡胶显著的压阻效应设计了四电极对称结构的三维力传感器,基于碳纤维-PDMS(聚二甲硅氧烷)显著的温度敏感效应设计了叉指电极结构的温度传感器,分析了检测三维力和温度的工作原理.针对两种导电复合材料存在的力学/温度敏感特性交叉干扰问题,柔性多功能触觉传感器阵列采用三维力和温度传感器凹凸状交替排布的结构.实验结果表明,这种柔性多功能触觉传感器具备检测三维力及温度的功能,可应用于机器人的敏感皮肤.

摘要：水下机器人用多轴力传感器的设计必须首先解决水压力平衡的问题。通过对几种典型的机器人用多轴力传感器结构在水压作用下的应力、应变进行分析,得到这几种结构的特点和适用条件:实心的柱体可以承受深水压力,但由于海水的腐蚀作用,开放式柱体不适合作为弹性体;充油或充气的刚性封闭的薄壁结构不能承受深水压力;带补偿膜的薄壁圆筒结构只能承受浅水压力的作用;用软外囊封包的结构可以承受深水压力,实现足够大的体积变化而不致被破坏,但存在容易破损以及形状、质心不定的缺陷。提出一种水下机器人用多轴力传感器自适应结构的设计构思,这种结构兼有开放式和封闭式结构的优点。按照这种设计构思已试制出原型样机。

摘要：以水下机器人所用多轴力传感器的压力平衡结构为研究对象,基于液体的可压缩性,提出了膜片式压力平衡传感器内外压力差的迭代算法,推导出了膜片式压力平衡法的内外压力差、额外轴向力及相关公式。分析了压力差在传感器上产生的额外轴向力及影响额外轴向力的相关因素,结果表明,膜片式压力平衡法难以胜任大压力平衡。总结了膜片式水下力传感器结构设计原则:基于膜片式压力平衡的水下力传感器结构应紧凑,其长径比、壁厚应尽可能小;压力平衡膜片面积应尽量大,而内部存油液应尽量少。

摘要：本文针对目前医院在婴幼儿的体温测量和监护上比较普遍存在的问题 ,依据先进传感技术和“蓝牙”技术 ,提出一种较廉价、实用的人体体温自动检测监护系统的方案设计。

摘要：在体育科研领域中,尤其是对铁饼投掷而言,实时地获取运动员投掷过程中铁饼的运动学和动力学数据,对于定量分析运动员的技术动作具有十分重要的意义。本研究针对铁饼运动员投掷动作的特点,提出了一种新的基于惯性测量原理的铁饼运动员运动学和动力学数据采集方法,并据此研制了一种数字铁饼。详细介绍了数字铁饼的结构设计、测量原理及相关的实验情况。实验结果表明,数字铁饼能准确反映运动员的关键动作特征,满足科学化训练的要求。

摘要：为了精确检测铁饼投掷的运动特征参数,设计了一种基于MEMS惯性测量单元和STM32F103微处理器的数字铁饼系统,阐述了系统传感单元选择与配置、硬件电路设计和软件设计。针对铁饼竞技运动对数据精度的要求,通过对陀螺仪静态漂移误差的分析,给出一种补偿MTi陀螺仪随机漂移误差的Kalman算法。利用数字铁饼可以定量分析铁饼投掷过程中的运动特征,为运动员训练提供科学的依据。