摘要：基于尺蠖运动的机理,本文研制了一种具有柔性移动机构的微小机器人内窥镜诊疗系统,该机器人系统采用三自由度空气压橡胶驱动器驱动,通过气囊钳位。分析了机器人系统的驱动力学特性,设计了电-气控制系统控制机器人移动,并通过该电-气控制系统实验测试了机器人系统的驱动力学特性。实验结果表明,理论分析与实验测试结果相符,该机器人系统可在软管内实现平滑柔性移动。

摘要：针对人体消化道环境,设计了一种微小蠕动机器人。机器人采用多节柔性结构,包括前舱、后舱和运动节。前舱内有控制模块、无线通讯模块、传感模块,直流电机和减速器组成动力源,放置在后舱。运动节采用丝杠螺母机构,按照设计的控制序列可以把螺母与运动表面的摩擦力转化为牵引力,设计了基于形状记忆合金的啮合螺母以及双万向节连接机构。制造的机器人样机直径Φ10.6mm,长度118mm,结构简单,功耗低,具有一定实用前景。

摘要：为满足航天液浮陀螺用无位置传感器永磁无刷直流电机作为驱动电机的新需求,提出一种新的基于可编程逻辑器件和专用驱动芯片ML4411的永磁无刷直流陀螺电机稳速控制系统.采用芯片ML4411实现陀螺电机控制系统的反电势检测、换相和功率驱动,并使用复杂可编程逻辑器件作为控制处理器,实现电机的启动、转速给定.为保证系统稳定可靠,设计了两级锁相环路控制方案.该控制系统在陀螺电机调速控制试验中满足了陀螺的性能要求,为液浮陀螺性能的提高提供了一种有效手段.

摘要：针对动压气浮轴承永磁同步电机无传感器控制,研究了启动控制策略,设计了三段法.静止状态下转子位置未知,通过预定位使转子转动到可知位置.低速下,反电势信号幅值很小难以得到过零脉冲信号来获取转速信息,因此设计了速度开环加速阶段.开环加速到一定转速时,利用反电势过零脉冲信号进行速度闭环,实现了转速同步控制.恒流驱动时,电机的开环加速曲线可近似为线性规律,并通过仿真和试验进行了验证.开环加速阶段完成后,利用获得的反电势信号实现了闭环控制,电机加速至给定转速,试验结果证明启动策略是可行的.

摘要：本文介绍一种新型无缆机器人内镜系统．通过对无线供能、通讯、图像三个子系统的研究，解决了机器人由于拖线而不能深入人体的问题，实现了无线化．设计的双闭环控制无线能量传输系统传输效率达3—8％，传输功率800mW，为体内无创、微创诊疗器械的进一步研究奠定了基础．通过机器人头部的微型摄像装置，可以把体内图像信息以30帧／秒的帧率实时传输到体外．研制的机器人样机直径12mm，长150mm，猪结肠离体实验的结果表明，该机器人能够适应柔软、粘滑的肠道组织．

摘要：针对一种静电力平衡式石英挠性加速度计,建立其表头系统模型并设计一种静电力平衡式闭环控制系统.建立表头摆片的刚度模型和挠度模型,摆片转动引起的电容间隙变化不均匀影响驱动、检测参数;建立驱动电容的静电力方程并分析了静电力负刚度对表头系统刚度的影响.表头的高真空度导致表头阻尼近似为0,因此在闭环控制系统中引入阻尼补偿环节,避免系统在表头谐振频率处振荡,并且在闭环控制系统中设计积分环节和校正环节来提高系统的快速性和稳定性.仿真分析结果表明:在闭环控制系统中引入阻尼补偿环节后可以有效减小系统振荡,静电力平衡式石英挠性加速度计闭环控制系统带宽为2 380 Hz,阶跃响应的超调量为3%,调节时间为0. 5 ms,当系统静电力负刚度增大时,闭环系统也可以稳定工作.

摘要：针对空间超静平台高精度非接触位移测量的需求,研制了一种适用于空间应用的高精度电涡流位移传感器.根据传感器工作原理建立探头敏感线圈阻抗模型并对其固有非线性进行仿真分析.基于高精度平衡电桥检测电路,提出一种非线性校正方法,该方法无需额外的校正电路,通过平衡电桥阻抗网络设计以及解调相位设计,将传感器输出非线性由12%降低到0.98%.测试验证结果表明,研制的空间应用高精度电涡流位移传感器在±3 mm量程范围内,测量非线性达到0.98%.该传感器已经成功进行在轨应用.

摘要：针对航天器自主轨道控制任务对加速度计小量程、高稳定性的应用需求,提出了一种基于静电力平衡的石英挠性加速度计方案.基于整体系统结构分析,建立了表头的结构模型并设计了静电力反馈式的闭环控制系统.通过在控制系统中引入电阻尼补偿环节,避免系统在表头谐振频率处振荡,同时构建基于PID控制的校正网络来提高系统的动态特性.对闭环控制系统进行仿真分析,优化结构参数使其具有较高稳定性.通过实验对加速度计性能指标进行了标定.实验结果表明:研制的静电力平衡式石英挠性加速度计的量程为±0.12 g,零偏稳定性达到1.51μg.

摘要：为解决体内无创检测装置的能量供给问题,设计出一无线能量传输系统,并根据系统的互感模型分析能量传输效率,得出了影响能量传输效率的主要因素是发射和接收线圈之间的互感系数。为实现系统的高效能量传输,应尽量提高互感系数。最后实验分析了两线圈的半径、位置和角度偏移对互感系数的影响,为提高无线能量传输效率提供了方法依据。

摘要：设计了一种基于图像处理的显微镜自动调焦系统,操作者可以通过计算机来操作显微镜,使得操作简单,图像信息的存储、处理、打印方便,更能适用于远距离观测．