摘要：为满足不断增长的空中作业需求,提出一种面向旋翼飞行器的仿生机械臂,并针对仿生机械臂的控制问题,设计一种基于时延估计及模糊自适应增益调整的非奇异终端滑模控制器,该方法采用时延估计技术对仿生飞行机械臂系统的未知动力学参数进行估计,不需要精确的动力学模型,更具实用性。控制器的主要部分是非奇异终端滑模,在时延估计误差和外界干扰下,具有良好的跟踪精度和鲁棒性。此外,引入模糊自适应增益调整,使得误差能够更快收敛。最后,通过一个新设计的仿生机械臂实验平台进行对比实验。研究结果表明:与传统结构的飞行机械臂相比,面向旋翼飞行器的仿生机械臂具有更低的驱动能耗及更高的交互安全性。与传统的非奇异终端滑模控制器相比,该控制器具有更快的误差收敛速度,可以保证更优的综合控制性能,初始阶段跟踪误差峰值减小了近30%,稳定阶段误差峰值保持不超过1°。

摘要：为了实现手术机器人的主从控制,设计了一款基于多传感器的六自由度主手,包含手臂机构与手腕机构,其结构简单、操作灵活,具有较高的控制精度。建立了主手运动学模型并进行了工作空间分析,阐述了主手的主从映射策略。采用卡尔曼滤波方法消除了操作者手部抖动对主手信号采集的影响。最后搭建了实验平台,基于主手实现了对虚拟机器人的控制。

摘要：连续体机器人是一种灵活度高、柔顺性强的新型仿生柔性机器人,在狭小或者障碍物较多的工作空间中可以很好地替代传统机器人完成各种任务。针对连续体机器人在狭小空间内的精准控制,提出了基于视觉和惯导传感器融合的多臂连续体机器人形状检测方法,构建多臂连续体机器人形状检测系统,实验研究结果表明,该检测方法可有效实现多个连续体形状的同时检测。

摘要：针对航空发动机内部空间狭窄难以进行人工检修,以及传统连续体机器人承载能力弱等问题,设计了一种用于航空发动机叶片检测的机器人。机器人主体由多节关节臂组成,关节臂通过万向节连接,由绳驱动;在机器人末端安装连续体。为了提高机器人末端位置精度,开展了闭环控制器的设计和研究。建立了关节臂运动学模型,推导了驱动绳绳长变化量的计算公式,介绍了将惯导传感器读数转换为关节角的方法。采用卡尔曼滤波器以减小测量噪声,得到关节角的最佳估计值,并将其作为反馈量。基于多维泰勒网优化控制(multi-dimensional Taylor network optimal control,MTNOC)设计了闭环控制器,分析了MTNOC控制器的特点及优势,并通过仿真和实验来验证MTNOC控制器的有效性。结果表明,卡尔曼滤波器能有效减小测量噪声;MTNOC控制器比PID控制器具有更好的适应性和动态特性,使关节臂在状态变化较大的瞬间也具有较快的响应速度。在MTNOC控制器的控制下,叶片检测机器人的末端位置精度得到提高,从而提高了航空发动机叶片检测结果的准确性和可靠性。

摘要：吉林省长春市第三次(2015-2016)林业有害生物普查数据的汇总和分析结果表明:长春市林业有害生物发生面积1 472 hm^2,占有林地面积0. 91%。其中轻度危害1 330 hm^2,中度危害面积112 hm^2,重度危害面积30 hm^2,发生种类总计207种,其中常发和偶发有害生物总计达10种,发生量具有连续降低的趋势。表明我市近几年生态环境持续改善,所采取的防治方法得当。

摘要：针对绳驱动关节机器人中前后关节独立运动时各关节驱动绳索的运动耦合问题,对绳索的关节耦合关系进行了研究,创新设计了一种新型绳驱动被动解耦机构。采用一种新型的绳索缠绕方式,利用解耦绳索的正反向缠绕带动随动轮以1/2的前端关节角速度运动,使以类似方式走线的两股后端关节驱动绳索在导线轮盘上分别缠绕脱落,避免后端关节驱动绳索在通过前端关节时因前端关节运动而产生绳长变化,以解决绳驱动串联机器人的绳驱关节耦合问题,并搭建了解耦模块验证实验平台,验证了设计的合理性。实验结果表明:该绳驱动被动解耦机构能够补偿前端关节运动导致的后端关节驱动绳索的绳长变化,实现运动耦合的解耦;但受制于绳索自身的弹性,解耦机构在关节换向时会存在一定的解耦误差。

摘要：针对目前机器人辅助腹腔镜手术中内窥镜仅被用于二维的视觉监测而缺乏三维位姿检测功能的缺陷,提出了一种基于求解共线PnP(Perspective-n-Point)问题的手术器械位姿测量方案,测试了所提出的测量方法的精度并进行了误差分析。方案包括相机标定及畸变校正、标记设计、图像处理、标记点三维坐标计算和手术器械的三维表达。经测试,手术器械中心线的固定位置和单位方向向量的测量值的偏差低、精度较高。

摘要：针对航空维修中传统检测手段难以在原位做发动机狭长内部的检测,及传统单芯柱骨架连续体机器人存在易扭曲、运动精度差及控制困难的问题,对连续体机器人的结构和其中各节对灵活性的差异要求进行了研究。利用有限元分析软件,选取了最优结构,设计了一种交错排列双芯柱结构的冗余自由度连续体机器人;基于几何分析方法,建立了单节、多节连续体机器人正逆运动学模型,分析了驱动空间与关节空间,关节空间与操作空间的相互映射关系,并进行了运动仿真和实验。研究结果表明:所设计连续体机器人的工作空间满足检测要求,其轨迹规划合理,能够准确地完成发动机的检测任务。

摘要：本文介绍了一种基于ARM7和μCOSⅡ设计的电真空管排气控制器。论述了系统的设计原理,同时实现了嵌入式的操作系统在本控制器的应用,给出了软硬件的设计框图,并讨论系统设计的难点。

摘要：教学助理是教师和学生沟通和交流的重要桥梁,对于保障课程教学质量、促进学生对知识的掌握和吸收具有重要作用。围绕《制造装备设计》课程的特点及其培养目标,作者在教学过程中引入了教学助理制度。实践证明,教学助理可以很好的充当学生和教师之间沟通的媒介,传达教师布置的任务,同时还可以把学生的想法、对课堂教学困惑之处准确而及时地反馈给教师,从而实现对课堂教学进行改进、保证并提升教学质量。