摘要：目的 针对“放疗联盟链”思想,设计解决方案,实现联盟成员单位之间的放疗数据跨平台安全共享。方法 方案包括星际文件系统、联盟链和放疗数据开源可视化技术。将放疗数据暂存在星际文件中并产生唯一对应哈希值,采用属性加密技术对哈希值进行加密,使任何未经授权的访问者无法访问原始数据,由此实现隐私保护;将加密后的哈希值存储在区块链上,使用区块链数据不可篡改特点及联盟链通道数据隔离技术,实现放疗数据安全传输;以开源软件3DSlicer执行放疗靶区、剂量和射野信息的三维显示,避免因放疗单位所用计划系统不同而导致的兼容性问题,实现跨平台可视化。性能测试工具Caliper对放疗联盟链平台进行数据读取与写入测试;Hyperledger Explorer作为区块链浏览器执行区块链交易查看。结果 在测试速率固定为50 tps、负载控制策略固定为5 tps/s以及同一时间发起交易的工作者数量为2的情况下,随着写入交易的不断增多,交易成功率一直维持在100%,交易数据全部被记录到区块中。Hyperledger Explorer浏览器可用于实时查看区块链上每笔成功发送的交易,直观地了解交易详细信息,也可逐级查询交易流程,追溯交易详细信息。确保整个区块链系统的透明度。结论 “放疗联盟链”可有效、准确地实现放疗数据的跨平台安全共享。

摘要：针对并联柔索驱动机器人力场模拟应用场景下驱动单元的力伺服控制系统设计,基于Links半物理仿真环境,运用Matlab System Identification工具箱,对柔索驱动单元系统数学模型进行模型辨识,并对系统的不确定性进行辨识。结果表明,考虑柔索驱动单元的不确定性因素后实际系统模型与理论模型相吻合,且系统理论模型具有较高的可靠性。在可靠的理论模型基础上,对柔索驱动单元进行控制器设计,并验证了模型辨识方法的有效性。基于模型辨识的控制器设计方法可以推广到其他类型系统的模型辨识。

摘要：微创穿刺手术是诊断和治疗肿瘤的重要手段。结合穿刺手术核磁兼容性和穿刺定位精度要求,提出一款2R3T并联柔索驱动核磁兼容穿刺定位手术机器人,可提高穿刺精度,缩短手术时间。设计穿刺手术机器人总体结构,完成正逆运动学分析和轨迹规划,借助Multibody构建机器人各模块,建立机器人运动学模型;联合运动学模型与Multibody虚拟样机模型进行仿真。仿真结果表明,运动学模型具有准确性和设计的合理性。Multibody建模仿真过程对机器人运动学和动力学仿真实验教学具有重要意义。

摘要：为了帮助下肢功能障碍患者开展康复训练,设计了一种可移动式柔索驱动下肢康复机器人.通过对小腿进行位姿控制和负载力控制,协助不同康复阶段的患者开展以任务为导向的被动、助力和主动模式的康复训练.在进行运动学建模、静力学建模及工作空间分析基础上,对机器人的构型进行分析和优化,并通过仿真验证了运动学模型的准确性.最后,使用基于2-范数的柔索拉力优化算法得出连续的柔索拉力.

摘要：针对微重力环境下宇航员的训练问题,设计了一种基于柔索驱动的宇航员训练机器人,帮助宇航员在失重状态下完成卧推训练.在对卧推训练运动特性进行分析的基础上,完成了机器人的构型设计.在该机器人构型的基础上,给出了机器人的可控工作空间并建立了柔索牵引力规划数学模型.针对控制系统的力控制任务,将基于位置的力外环控制策略应用于并联柔索机器人控制系统的设计.最后对人机系统模型进行了仿真分析,仿真结果表明,该控制策略能够有效地跟踪卧推运动并完成动态负载力的控制.

摘要：为解决助餐机器人平稳、安全的自动助餐问题，对机器人样机进行了运动规划和控制研究。参照常人进餐习惯，利用多项式插值法对机器人进行了基于速度平滑的运动规划。针对机械臂在助餐过程中引起的控制对象变负载特性，设计了模糊自整定PID控制器。基于dSPACE实验平台进行了运动轨迹跟踪实验，实验响应曲线可准确跟踪期望运动轨迹，实验保证了机器人平稳、准确助餐，表明该运动规划方法和控制算法能满足助餐机器人要求，且具有较强的鲁棒性。

摘要：Matlab-SISOtool工具箱为经典单输入-单输出控制系统的设计和分析提供了一个实时交互式环境。以柔索驱动力伺服控制系统设计为例。建立系统的数学模型;在此基础上,分析柔索驱动前向通道传递函数频率特性,明确基本控制问题;确定柔索驱动单元复合控制策略;利用SISOtool工具箱对系统前向通道控制器进行详细设计;对柔索驱动复合力控制策略进行了实验研究。设计过程以及实验结果表明,SISOtool工具箱简化了单输入-单输出控制系统的设计过程,设计过程更加直观、高效。SISOtool工具箱对于控制理论的学习及控制系统的设计都具有重要的参考意义。

摘要：控制系统设计的前提是建立准确的被控系统的数学模型,为了验证理论建模的准确性,设计了基于硬件在环仿真的系统模型辨识平台。以力伺服控制系统为例:建立柔索驱动系统数学模型;搭建基于d SPACE硬件在环仿真的系统模型辨识平台;最后,利用MATLAB-ident工具箱在离线状态下对系统数学模型进行模型辨识。模型辨识实验结果表明:实际系统和理论模型的频率特性基本吻合,验证了该模型辨识方法的有效性。该平台容易搭建、调试简单、工作稳定,对力伺服系统建模及控制系统设计具有参考价值,同时可推广至其他类型伺服系统的模型辨识。

摘要：助餐机器人机械本体由三自由度机械手和旋转桌面构成。在完成助餐机器人控制系统硬件电路基础上,利用dSPACE软硬件环境和Matlab/Simulink系统建模方法,搭建了助餐机器人控制系统的半物理仿真实验平台。完成了助餐机器人伺服控制系统的研究与开发,设计了机器人控制器,同时完成了助餐机器人肘关节和腕关节的直线轨迹与圆弧轨迹跟踪实验,获得了理想的实验结果,为整个助餐机器人系统的控制研究奠定了基础。

摘要：Multibody是Matlab 2016a及以后版本中新增的多体系统建模仿真模块,与其他动力学仿真软件相比,具有操作简单、直观灵活、适用性广等特点。为对接国内高校普遍开设的《机械原理课程设计》,以3缸往复柱塞泵为例:建立了3缸往复柱塞泵的理论模型;利用Multibody构建了3缸往复柱塞泵仿真模型;对理论模型和仿真模型进行了对比分析,完成飞轮设计,对比结果验证了Multibody仿真的准确性与可行性。研究工作为"机械原理课程设计"教学提供了新思路,对后续利用Multibody开展仿真研究具有参考意义。