摘要：设计了基于微电子机械系统(Microelectro mechanical system,MEMS)惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程。基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验。测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在±1°左右。

摘要：设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度制作,降低了热机械噪声,增大了检测电容,提高了灵敏度、分辨率和可靠性。ANSYS仿真结果表明,器件在3个轴向的灵敏度一致性好,抗干扰,测试结果和理论分析相符。该加速度计结构工艺简单,在消费电子领域有较好的应用前景。

摘要：认证机制是无线传感器网络安全机制关键技术之一。本文给出了无线传感器网络的层簇式结构,分析了无线传感器网络的广播认证协议。在此基础上提出一种基于分簇的广播认证机制N-μTESLA方案,设计了广播和组播认证协议。仿真结果表明所提出的方案与μTESLA方案相比,可以减少节点的能量消耗,使网络的生存周期延长。

摘要：下肢康复机器人以其诸多的优势而逐步取代传统的康复治疗手段。在论述下肢康复机器人及其人机交互控制方法研究现状的基础上,针对下肢康复机器人对患者运动意图与运动能力感知的双重需求,提出了一种基于表面肌电信号的受试者运动状态的精密感知方法,包括表面肌电快速识别人体步态事件、表面肌电连续解码人体下肢关节运动角度,以及表面肌电定量预测人体下肢主动关节力矩。为了实现患者自主引导和下肢康复机器人按需辅助训练,深入讨论分析了下肢康复机器人的系统设计和基于表面肌电精细感知的人机交互控制方法。最后,展望了下肢康复机器人的未来研究方向与内容。

摘要：为了解决飞机蒙皮拉形有限元仿真中上压模具(简称上模)与下模具(简称下模)型面网格间的协调问题,提出了以切割下模网格、调整不良网格、生成圆角和侧壁、单元与节点重新编号、网格厚向偏移等为主要步骤的上模网格生成过程.在切割下模网格时,根据被切型面网格的节点及其所在单元相对于切割平面的位置来判断该单元是否属于上模网格,并对单元与节点进行相应处理;对切割后的不良网格进行了形状与法向的调整,并在网格切割线位置按照给定宽度生成圆角单元,按给定的最大高度及高度方向上的单元数量生成侧壁单元;采用图论法对节点及单元重新编号,再按照零件厚度沿网格的法向进行网格偏移.对复杂的S形蒙皮、进气道蒙皮和翼身融合蒙皮的上模网格模型的生成进行验证的结果表明,采用文中提出的生成过程与方法能够顺利地生成与下模网格面相协调的上模网格.

摘要：针对地震数据采集系统中数据传输的要求,设计了一种长距离冗余数据传输系统,采用串行/解串(Serializer/deserializer,SerDes)技术,利用现场可编辑门阵列(Field programmable gate array,FPGA)作为控制,实现了多节点数据的远距离高速有序传输。两个相邻传输节点之间使用两条互为备份的数传通道同时发送数据,接收端硬件上实现两路数据的实时校验和判选,有效地提高了传输系统的稳定性和可靠性。

摘要：为了减小定位平台在X,Y方向的振动误差,实现高精度定位,搭建了宏微结合精密定位系统,由高性能直线电机驱动,气体静压导轨支撑和导向的宏动平台实现系统的大行程微米级定位,并由安装在宏动平台上的压电陶瓷驱动的微动平台对系统进行定位精度补偿。建立了定位系统机电耦合振动模型,采用比例积分微分(proportion integral derivative,简称PID)控制与最小节拍响应控制相结合的策略控制宏动平台,采用前馈-PID控制驱动微动平台,通过电容式微位移传感器实时检测定位系统终端的位置输出信号作为微动台的输入信号,实现定位系统的闭环反馈控制,达到宏动平台的振动误差实时补偿的目的。实验结果显示,所设计的微动补偿平台具有良好的动态特性,定位系统具有良好的误差实时补偿效果,针对X,Y向的振动范围由补偿前的4和3.5μm,补偿后减小到1μm的范围内。结果表明,所研究的振动误差补偿方法可以有效减小定位系统的振动误差,提高系统的定位精度。

摘要：结构损伤识别采用传统优化模式时,需要进行结构动力特征方程分析和动力参数灵敏度计算,求解过程复杂。从结构损伤演化的物理过程和测试误差角度出发,提出同步优化模式。以结构的损伤系数和动力参数为设计变量,将损伤系数在损伤状态与初始状态间的欧拉距离定义为目标函数,将结构动力特征方程及模态正交规格化条件转化为设计变量的等式约束,隐式动力参数约束简化成设计变量本身的界限约束。同步优化模式的算例识别表明,同步优化模式能够准确识别噪音下的结构单损伤和多损伤,且有着较好的收敛性能。整个求解过程无需进行结构动力特征方程的分析和动力参数灵敏度的计算,求解效率很高。

摘要：提出一种基于Virtual-Hub的多企业协作生产计划系统,并设计开发了支持多企业生产信息共享的Virtual-Hub,采用消息机制快速处理协作企业间的信息传递,屏蔽分布式企业异构系统之间信息共享的复杂性.基于成组技术的先粗后精订单分解方法,提高外部订单分解的效率.以某订单为例,着重就订单分解、企业生产进度更新和子任务实时监控等进行仿真,论证了所提系统和方法的有效性.

摘要：基于中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)的动物运动控制机理实现四足机器人AIBO的行走控制.利用Kimura振荡神经元构建CPG分布式控制网络,通过多目标遗传算法优化调整CPG网络中的参数,在AIBO上实现类似动物行走(walk)的行走模式.通过Webots仿真和实体实验,验证所设计的CPG控制网络和控制方法的可行性与有效性.