摘要：为了实现微拉伸测试系统中微位移的精密进给,首先设计了一种压电陶瓷微驱动器,然后在LabVIEW平台上利用PID控制算法对其进行了闭环控制。控制后的微驱动器输出精度达到10 nm,响应时间较开环时缩短了近10倍,明显改善了输出特性并达到了线性输出的目的。最后将该驱动器应用于搭建的微拉伸测试系统,对SU-8光刻胶薄膜进行了微尺度力学性能测试,测得SU-8光刻胶薄膜的杨氏模量为(1.47±0.27)GPa,抗拉强度为(62.18±16.49)MPa,最大应变为(3.57±1.4)%。该驱动器基本满足了微拉伸测试的需要。

摘要：针对大坝安全监测的需求,结合无线传感器网络的特点,设计了一种基于JN5139无线射频模块的用于大坝安全监测的无线传感器网络节点。简要介绍了无线传感器网络的典型网络结构,重点描述了无线传感器网络节点的硬件和软件设计,并通过在野外环境下搭建簇—树型网络,对传感器网络进行测试。实验结果表明节点数据采集准确,传输可靠。

摘要：铟封是一种重要的软金属封接方法,陀螺的玻璃腔体和金属电极采用铟封,实现谐振腔的真空。目前铟封多采用手工操作,较难实现铟环、电极和腔体孔的对准,且封接一致性差,因此本课题研制自动铟封设备,实现铟环和电极与腔体孔的自动对准放置,并施加温度和封接力。本文利用温度控制器、加热棒、Pt电阻设计了温度闭环控制系统,采用位移-力控制策略,通过控制热压头的位移,结合系统刚度,实现了压封力的稳定控制。实验表明,设备的温度控制最大偏差小于±0.3℃,压封力控制偏差小于9 N。

摘要：本文针对两轮差速驱动移动机器人设计了一种分层分布式控制系统。系统由上到下分为主控中心决策层、车载PC运算层、下位机驱动子层以及位置反馈子层;主控中心决策层和车载PC运算层之间通过无线网卡进行数据传输;下位机驱动子层和位置反馈子层分别采用独立的单片机对系统任务进行分布式并行处理,并通过串口与车载PC运算层进行通信。该控制系统在移动机器人平台进行运动控制性能测试,结果表明,分层分布式控制方式控制精度高,系统响应迅速;同时该控制系统具有超强的计算能力和二次开发潜力,根据功能需要可在各个子层进行分布式扩展。

摘要：针对跨尺度微小型零件的精密装配中显微视觉视场狭小与零件的特征尺寸跨度较大相矛盾的问题,研究了跨尺度零件的位姿检测技术,基于高、低倍显微视觉单元研制了自动装配系统,系统采用模块化体系结构及先看后动的装配控制模式.提出局部特征拼接法实现了跨尺度零件的定位测量,使用标定尺对系统坐标系之间的误差角进行了标定,采用参考基准法辅助对显微视觉单元切换后的装配基准进行定位.设计测试模板对系统测量精度进行了验证,结果显示高倍显微视觉单元的同轴度测量精度优于1.5μm,平行度精度优于1μm.利用研制的装配系统进行了装配实验,实验结果表明,关键零件的装配精度满足工艺要求.该装配系统可稳定、可靠地完成跨尺度微小型零件的自动装配.

摘要：针对目前激光雷达三维点云采集系统多存在着成本高,结构复杂,应用限制条件多等问题,结合实际工程需求,设计了基于惯导-RTK单线二维激光雷达的挖掘机周边三维点云采集系统。以RTK时间为基准,系统中的同步控制模块将两台激光雷达进行同步,并根据RTK数据的Lagrange插值结果获取激光雷达的位姿信息,将二维激光数据转换为三维点云;设计了基于网格的点云数据管理模块,实现对点云数据的动态管理;采用四元组法对系统内各个坐标系进行标定。在2km的场地范围内,试验结果表明,与传统激光雷达点云采集系统相比,系统可以保证实时性、稳定性和10cm内的点云精度,且成本较低,结构简单,具有较强的实用性。

摘要：出于研制高精度插齿刀的需要,分析了插齿刀齿廓偏差产生的原因及插齿刀齿形角修正的必要性,提出了一种基于齿廓倾斜偏差误差补偿的优化迭代算法。通过一组实例验证了使用该优化算法设计的插齿刀切齿时产生的残余齿廓偏差较传统插齿刀要小。研究结果表明优化设计后的插齿刀可提高被加工齿轮的齿廓精度,并使其齿顶和齿根处产生等量的自然修形量。

摘要：针对船载危险品集装箱监测对象种类多且频繁变换的实际情况,结合无线传感器网络技术的特点,设计了一种基于JN5148模块的用于船载危险品集装箱监测的无线传感器网络节点。简要介绍了监测系统总体方案,重点阐述了无线传感器网络节点的软硬件设计,其中监测节点通过复用I2C总线实现传感器模块的即插即用,提高了监测系统的灵活性和实用性。测试结果表明监测节点能准确识别并读出传感器模块数据且节点功耗较低,满足船载危险品集装箱监测的实际需求。

摘要：设计了蜂窝结构板涂胶贴片一体化设备,利用三维软件建立了设备的三维模型,分别设计了涂胶和贴片部件,并对机械臂工作空间进行相应的仿真分析,设计了涂胶实验装置并进行了涂胶实验。设备可实现航天复合结构板表面涂胶和表面贴片工艺,取代人工涂胶贴片过程,实现生产自动化,对复合结构板的生产具有积极的意义。

摘要：针对发泡胶在航天等领域的生产需求,设计开发了一台低温数控切割设备,实现了发泡胶自动化加工.该设备采用超声波切割技术和温度控制技术,解决了发泡胶加工中的粘刀问题;运动轴采用龙门式构型安装,具备较大加工空间;采用数控技术,保证了加工效率和加工精度.生产测试表明,该设备可取代多名人工操作,大幅度提高了发泡胶生产质量和生产效率.