摘要：面对长距离复杂场景下的自主移动机器人导航问题,仿生鼠脑的RatSLAM相较传统SLAM更加高效。但完全依赖视觉信息,导致其精度不高、可靠性不足。通过引入天空偏振光定向,高效地提供精准的绝对航向角,可以弥补RatSLAM的不足。设计并搭建了一种偏振光仿鼠脑导航系统及导航实验平台,经过室外道路实验验证了系统的性能,并与RatSLAM进行了比较。实验结果表明,偏振光仿鼠脑导航系统和RatSLAM的平均位置误差分别为3.65 m和26.29 m,平均角度误差分别为0.36°和2.39°。该系统减少了累积误差,实现了高效、强鲁棒性、轻量化的自主导航。

摘要：针对平面网状标定样板建立了一种获取图像特征的高精度提取算法经过亚像素边缘提取和边缘跟踪等步骤,区分开样板图像中的十字线与小方块,确定十字线的中心线与小方块的中心点,获得精确的图像特征对噪声仿真图像和真实图像进行处理。

摘要：针对纳米量级薄膜比热容测定的困难,根据实验值建立了SiO2(100)薄膜物理模型.选取可靠的势能函数描述了分子间的相互作用,采用分子动力学模拟了它的比热容变化规律,在100～600K下给出了厚度在1～5nm的薄膜比热容对温度和厚度的依赖关系.计算结果表明,SiO2薄膜在300K下比热容明显低于相同条件下常规体材料的比热容,且随薄膜厚度的增加而增大;随温度升高,比热容变大,这同体材料是一致的.模拟结果揭示了SiO2薄膜比热容的微尺度效应,与理论分析基本吻合,可为半导体微器件的设计提供资料.

摘要：为了测量毫克级的微小力，设计并制造了一种硅基PZT薄膜悬臂式微力传感芯片。采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）方法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上成功制备了厚度不同（300-800nm）的锆钛酸铅（Pb（ZrxTi1-x）O3）薄膜，薄膜表面均匀，无裂纹。通过测试和分析，研究了PZT薄膜的制备工艺参数和压电、铁电、阻抗特性。采用微机械加工手段制作了长度为1000μm、500μm、250μm的硅基PZT薄膜微型悬臂结构。当在悬臂的自由端沿着厚度方向施加毫克级的微小力时，微型悬臂就会在厚度方向发生弯曲和振动，通过测量在压电材料表面电极上的电荷量，并通过计算可得到微型悬臂所受的集中力的大小，实现微力的测量。该文还对微力传感芯片的工作方式进行了研究，初步设计了传感器系统模型。

摘要：针对复杂干扰环境下智能移动机器人自主导航问题,为了实现低成本、高精度、强鲁棒性、完全自主的导航,提出了一种偏振光/双目视觉仿生组合导航方法。首先,设计了图优化紧耦合的组合算法,推导优化函数并将偏振定向传感器/双目视觉传感器的数据融合,然后,搭建仿生偏振定向传感器/双目视觉传感器仿生组合导航实验平台,最后,通过室外汽车搭载实验对该仿生组合导航系统的性能进行了测试,并与传统视觉算法进行了比较。结果显示:航向角精度较传统视觉算法提高了38.9%,位置精度提高了8.9%。该组合导航系统可以减小传统视觉算法航向角误差、提高鲁棒性,而且使用仿生偏振定向传感器实时性好、抗干扰能力强,可以满足室外地面载体导航时的精度和可靠性要求,同时该组合导航系统使用两种仿生导航方式,更加接近生物导航机理。

摘要：针对研制仿生导航微纳传感器的需要,设计了一种以光电二极管为光电转换元件、以ARM微处理器为控制核心的仿生偏振光测试系统.分析了仿生偏振光测试的原理,并对测试系统的硬件设计及基于实时操作系统uC/OS-II的软件开发进行了详细的阐述.该测试系统成功实现了对特定波段(370nm-520nm)的偏振光信号的采集,并利用三路信号进行了定位角度的计算.

摘要：介绍了一种适用于微流控芯片 PCR扩增的新型循环加热系统 ,包括系统可控电源电路设计、控制方案确定及控制算法实验。实验表明该系统消耗试剂量小 ,温度控制准确、稳定 ,适用于微流控芯片 PCR扩增实验。

摘要：为了对真空测控系统进行动态气压控制,提出了一种参数自调整模糊控制器的设计方法。该方法利用参数调整控制器在线自动修正基本模糊控制器的量化因子和比例因子,从而改善基本模糊控制器对任意设定气压的控制性能。此外,在控制算法基础上引入计数器Counter来消除系统的频繁振荡。实验结果表明,该方案具有较好的控制效果,基本上解决了传感器所需真空测试环境1kPa～100kPa的动态气压控制问题。

摘要：压电发电器的优化设计必须以模型为基础。提出了一种新的压电发电器模型建立方法,运用该方法分别推导出2种结构的压电发电器的性能参数表达式,实验数据与表达式计算结果比较吻合,证明表达式可以用于压电发电器的性能预测。通过对输出参数表达式进行深入讨论,得出压电发电器的一般特性和相关参数与发电器性能参数之间的关系,可指导压电发电器的优化设计。

摘要：设计了一种适用于无线多媒体传感器网络的高效节点不相交多路径路由协议。以源路由的方式建立多路径,中间节点通过有选择的转发RREQs,降低路由建立开销。将链路质量量化为数据接收率,利用数据接收率、节点能量及路径跳数等,定义了路径效率模型,将路径效率模型引入到路由建立过程中。仿真结果表明,与SMR及TinyONDMR协议相比,新协议建立路由的开销更低,所建路径上节点能量分布更理想,进行数据传输时的能量效率更高,同时不会显著增加路径的传输时延。