摘要：管道机器人可以对管道进行低成本高效率的检测和维护.目前的管道机器人受到能源供给的限制,不能长时间远距离进行工作.论述了新型能源自给式管道机器人总体结构设计、发电蓄能部分结构设计、支撑轮组件的设计和导向机构设计,这些设计为建立新型能源自给式管道机器人的模型并进行速度控制奠定了基础.

摘要：超宽带(ultra-wide band,UWB)技术是无人装备在巡检具有多障碍物的大型封闭空间时获取定位坐标的主要方法之一。目前主要依赖人工方式设计UWB定位基站拓扑的构型、位置和数量。这种方式存在设计效率低下,设计效果未知,性价比难以确定等问题。为此,本文提出了一套较为科学完善的定位基站拓扑评价体系,并提出了一种在大型封闭空间中自动设计定位基站拓扑的通用方法。该方法以仿真模拟为基础,通过遗传算法结合拓扑评价体系,自动生成贴合实际应用场景的最优拓扑方案,包括最优的基站布设数量以及布设位置信息。实验结果表明:1)经通用设计方法生成的拓扑相比使用基站数量最多的拓扑,综合性能提高了6.2%;相比使用基站数量最少的拓扑,综合性能提高了21.2%。2)经通用设计方法生成的拓扑相比人工设计的锯齿形拓扑,综合性能提高了11.4%,设计效率提高了92.9%。可见,针对具有多障碍物的大型封闭空间场景,本文的方法可以在较短的时间内设计出综合性能较优,性价比较高的定位基站拓扑,为无人装备在此类大型封闭空间中开展全自主定位和巡检奠定了基础。

摘要：针对传统光驱物镜导线品质人工检验存在的工作量大、效率低、准确率低等问题,文中提出一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的检验方法;采用PCNN对物镜导线图像进行分割、细化,提取物镜导线的特征图像,并与其他预处理算法进行了对比研究;建立了物镜导线质量的判别模型,来判断导线是否合格;完成物镜导线自动检验硬件系统的设计。在所设计的系统中进行了实验研究,实验结果表明,文中提出的光驱物镜导线品质检验方法,能够较好地满足检验的要求。

摘要：采用智能材料驱动的、在液体中运动的微机器人的振动模型是建立和研究其动力学模型的重要基础。在已建立的静力学模型基础上,建立了微机器人的无阻尼振动模型和有阻尼振动模型,并进行了相关的仿真和实验研究。结果表明:所建立的振动模型与物理模型相符;在无阻尼时,微机器人的动作能够随着输入驱动信号频率的增加而加快;在有阻尼时,当输入驱动信号频率在一定范围内,微机器人能够克服阻尼而动作,并能随着驱动信号频率的增加而加快;此外,微小位移放大机构与微机器人机身相连接的二个柔性铰链的转角刚度、液体环境等参数对微机器人的有阻尼振动性能都会产生相应的影响。

摘要：研究对象是以压电元件为驱动器、模仿鱼类游泳方式驱动的微机器人。根据流体力学有关理论,分析了在液体中运动时微机器人驱动翼产生的推进力和微机器人受到的阻力,并对此进行了阻力的有关的实验,在此基础上建立了泳动微机器人的动力学模型,并进行了压电元件驱动频率与微机器人运动速度的仿真,以及液体环境对微机器人运动速度影响的仿真。这些为深入研究泳动微机器人的泳动能力奠定了基础。

摘要：目的采用不同染色方法获得的周围神经标本经过MicroCT扫描后,会获得不同效果的神经断层扫描图像。本文针对饱和氯化钙染色、无染色方法获得的两种周围神经MicroCT图像,提出一种通用的方法,实现不同染色方法获得的周围神经MicroCT图像在统一架构下的神经束轮廓获取。方法首先设计通用方法架构,构建图像数据集,完成图像标注、分组等关键性的准备环节。然后将迁移学习算法与蒙皮区域卷积神经网络(mask R-CNN)算法结合起来,设计通用方法中的识别模型。最后设计多组实验,采用不同分组的图像数据集对通用方法进行训练、测试,以验证通用方法的效果。结果通用方法对不同分组的图像数据集的神经束轮廓获取准确率均超过95%,交并比均在86%以上,检测时间均小于0.06 s。此外,对于神经束轮廓信息较复杂的图像数据集,迁移学习结合mask R-CNN的识别模型与纯mask R-CNN的识别模型相比较,准确率和交并比分别提高了5.5%9.8%和2.4%3.2%。结论实验结果表明,针对不同染色方法获得的周围神经MicroCT图像,采用本文方法可以准确、快速、全自动获取得到神经束轮廓。此外,经过迁移后的mask R-CNN能显著提高神经束轮廓获取的准确性和鲁棒性。

摘要：详细论述了泳动微机器人的设计和加工,并进行了静力学分析和试验。试验证明泳动微机器人已经初步具备了一定的泳动能力。

摘要：管道机器人可以对管道进行低成本高效率的检测和维护。目前的管道机器人受到能源供给的限制,不能长时间远距离进行工作。本文以新型无缆管道机器人的能源供给方式为基础,详细论述了新型能源自给式管道机器人总体结构设计,发电蓄能部分结构设计、支撑轮组件的设计和导向机构设计,这些设计为建立新型能源自给式管道机器人的模型并进行速度控制奠定了基础。

摘要：针对电力巡检无人机在野外弱光照环境下难以实现全自主、准确、安全可靠降落到分布式机场停机坪的问题,构建了完整的降落引导实物系统,提出了降落策略选择依据和较为体系化的降落策略。构建了融合巡检无人机、超带宽定位地面基站群、分布式机场的实物降落引导系统,在开源飞行控制系统的基础上,增加了降落专用飞行控制器,设计了适合于无人机降落的速度控制器和算法,并提出了降落策略选择依据和适应于不同现场情况的降落策略。实验结果表明:降落误差为0.3 m以内的可靠度为100%;在有1~2个地面基站故障的情况下,也能引导无人机安全、准确地降落;每种降落策略各具优势,可适应不同的降落环境。本文设计的降落引导系统能够满足引导巡检无人机自主降落的要求,提出的降落策略显著提高了降落的可靠度,为构建局部区域内电网巡检的全自主无人机系统奠定了基础。

摘要：泳动微机器人模仿鱼类游泳的方式驱动。本文利用柔性铰链和差式杠杆放大原理 ,设计了泳动微机器人主体机构 ;为了获得足够的推进力 ,实现三自由度泳动 ,必须使微机器人工作在谐振状态 。