基于声电原理触滑觉传感器的研究

滑觉检测是机器人实现软抓取的关键环节,首次提出了一种低成本的基于电声原理的小型滑觉传感器并进行了性能试验研究.该传感器主要由麦克风和一个密封腔组成,结构简单,成本低.通过把物体滑动时造成的微小震动信号转化为声电信号,利用小波分析处理采集到的信号.性能试验表明,该传感器能够提供可靠的触滑动信号.     

一种低成本滑觉传感器的试验研究

滑觉检测是机器人实现软抓取的关键环节.为提供可靠的、全面的滑觉信息,提出了一种低成本的基于光电原理的小型滑觉传感器并进行了性能试验研究.该传感器主要由弹性触头和一对光电管组成,结构简单,成本低.通过把物体滑动时造成的微小震动信号转化为光电信号,既而由信号处理来实现滑觉检测.性能试验表明,该传感器不仅能够提供可靠的滑动信号,并且可以通过数据处理提供滑动程度的判定,本文通过试验建立了判定模型.     

一种高实时性滑觉传感器滑动程度判别模式

光电滑觉传感器是利用光电效应原理,将机械的滑动通过光信号转换为电信号加以检测。光电滑觉传感器的实时性与传感器对滑动程度的判别模式直接相关。通过分析典型的滑动信号,对比传统的滑动程度判别模式,提出了一种新的高实时性滑动程度判别模式,即根据滑动信号单个波形和时间轴包围面积,与滑动信号最大值和波形所占时间乘积的比值大小来判断滑动程度。经试验验证:当上述比值小于25%时,被抓物体与机械手间没有相对滑动。     

新型船舶导航数据转换器的设计

介绍了一种实现GPS与电罗经信号实时转换的船舶导航数据转换器;该转换器以P89C669单片机为核心实现对GPS和电罗经信号的实时接收、转换、发送,及利用IAP实现系统配置等功能;同时该系统利用AT89C2051实现了相当于并行口转UART的转换芯片的功能;通过测试,在输入输出波特率为9600,以50 ms为周期输入数据长度为34字节的GPS信号的条件下,该转换器能够长时间稳定工作,无丢失数据、数据转换错误、发送出错的现象.     

一种用于深海作业的智能机械手

设计了一种以光强内调制型光纤传感器为基础的能对滑觉进行全方位检测的触觉传感器,并把它用在水下作业机械手上,以实现其作业的智能化。     

机器人滑觉传感器的研究

本文介绍作者研制的机器人握力实现可控“软抓取”的简易又实用的滑觉传感器.1 工作原理、结构和安装1.1 工作原理与结构将滑动位移量转换成角位移量,得到光电脉冲信号,送入控制计算机,其结构见图1.当机械手夹持物体(5)移动时,如果物体下滑,就带动摩擦轮转动,并通过齿轮副增     

基于HART协议的矿用信号转换器的设计

介绍了一种基于HART协议的矿用信号转换器的硬件和软件设计。该转换器以C8051F040单片机为中央处理器,实现了与使用HART协议的传感器的通信,可将传感器的测量信号通过数码管现场显示出来,并兼有量程设置、报警值设置、频率输出和CAN总线输出等功能。     

一种可感知三维力的新型柔性触觉传感器及滑觉识别算法研究

针对智能机器人在软抓取过程中对三维力感知和滑觉识别的需求,以炭黑/石墨烯为敏感材料,硅橡胶为基体,聚酰亚胺为柔性电极,设计了可以实现三维力感知的柔性触觉传感器;同时设计了一种可以实现滑觉识别的基于小波变换-相空间重构-支持向量机(DWT-PSR-SVM)的融合算法.针对机器人软抓取的实验结果表明,该传感器能够有效地检测三维力,通过所设计融合算法能识别在机器人抓取任务中的滑动状态和非滑动状态,可以进一步应用在机器人软抓取的工作中.     

基于柔性三维力触觉传感器的滑觉识别算法研究

针对智能机器人在软抓取过程中对三维力感知和滑觉识别的需求,本文以炭黑/碳纳米管为敏感材料,硅橡胶为基体,聚酰亚胺为柔性电极,设计了可以实现三维力感知的柔性触觉传感器;同时设计了一种可以实现滑觉识别的基于小波变换-相空间重构-支持向量机(DWT-PSR-SVM)的融合算法。针对机器人软抓取的实验结果表明,该传感器能够有效地检测三维力,通过所设计融合算法能识别在机器人抓取任务中的滑动状态和非滑动状态,可以进一步应用在机器人软抓取的工作中。     

基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统

将声表面波传感器与信号无线保真(WIFI)技术相结合,提出了一种基于WIFI的无线声表面波传感器信号采集系统.该系统由声表面波传感器、信号调理电路、处理器、WIFI模块和无线接收终端组成.声表面波传感器混频后的信号经过信号调理电路后,转换为处理器可计频的低频方波信号,并通过WIFI模块将采集到的信号无线发送到接收终端.通过一个输出信号范围在100 kHz~350 kHz声表面波传感器信号采集系统的实现,对该系统的结构、性能进行了验证和测试.实验结果表明,该系统可以实现测试范围内信号的采集、发送和无线接收,系统输入信号与无线接收终端接收信号之间的平均绝对误差为0.843 kHz,最大相对误差为0.51%,无障碍环境有效采集范围约为100 m,有障碍环境有效采集范围约为50 m.     

头盔冲击试验台中传感器信号调理模块的研究

头盔冲击试验台是用来检测生产出来的头盔是否符合国家的安全标准。在头盔冲击试验台中,重物落到头盔上有冲击力,传感器将力信号转化成电信号后,调理电路将微弱的电信号进行调理,使从传感器出来的信号满足数据采集系统中模数转换的范围。调理电路包括集成放大器AD524,四阶低通滤波器,隔离,线性化等。这个试验台的传感器信号调理模块不需要市场上功能繁多的调理模块,容易自己实现。     

焊缝检测用高频空气超声传感器及其系统

本文根据声电匹配原理及聚焦声透镜技术，使１．１５ＭＨｚ空气超声传感器灵敏度提高了８倍，横向分辨力达到了０．５ｍｍ。设计了单片机信号采集、处理、控制软硬件系统，首次实现扫描式、固定式超声传感焊缝二次自动跟踪，跟踪精度达到了０．５ｍｍ。     

基于滑模观测器的电流传感器故障监测系统设计

为了保证电流传感器的工作效率,为设备维护提供有效参考,利用滑模观测器优化设计了电流传感器故障监测系统。加设滑模观测器,改装数据采集器、信号处理器等设备,调整系统的电路连接方式,在抗干扰约束下,完成硬件系统的优化设计。根据电流传感器的工作原理和故障特征,构建电流传感器故障数学模型。利用滑模观测器及其逻辑原理,实时收集电流传感器的运行信号。根据传感器故障特征,选择并计算电流传感器的故障监测指标,通过与设置故障标准的比对,输出可视化的电流传感器故障监测结果。通过系统测试实验得出,基于滑模观测器的电流传感器故障监测系统的指标监测误差、故障类型误检率和漏检率均低于预设值,由此证明优化设计系统具有良好的故障监测功能。     

基于FPGA的脉搏信号采集系统

基于中医诊脉客观化的需求,本文介绍了基于FPGA的脉搏信号采集系统,脉搏信号经过脉搏传感器转换为微弱的电信号,再经过信号调理电路,之后把调理电路输出的模拟信号送往A／D转换器进行模数转换,然后再送入FPGA进行相应的处理后籽数据显示在显示屏上,同时也将信号送入计算机进行进一步的分析和处理。经过现场测试,可较好的实现脉搏信号采集系统的功能,具有广阔的应用前景。     

未建模动态对Buck变换器滑模控制系统的影响分析

研究传感器未建模动态对Buck变换器滑模控制系统的性能影响, 提出一种基于奇异摄动理论的稳定性和输出电压谐波分析的新方法.给出滑模控制器的参数整定方法, 选取传感器的上升时间作为摄动时间, 建立其未建模动态的奇异摄动模型, 在多时间尺度框架下, 揭示传感器稳定输出与摄动时间的影响关系.在此基础上, 构造一个类Lyapunov函数分析未建模动态对整个闭环控制系统的稳定性影响, 证明未建模动态诱发谐波的必然性.针对输出电压的谐波, 在频域内利用描述函数法推导出未建模动态摄动时间与其谐波幅值和频率的数学影响关系.仿真结果验证所提方法的正确性和有效性.     

间接接触法测量人体脉搏的研究

常用于人体脉搏测量的PVDF压力传感器由于测压端面积较大,且采用直接接触法进行脉搏测量,这样,由于测压端面积较大将产生位置相关性影响,同时由于直接接触还会产生一系列不利的影响.为了避免或减小这些影响,获得更为准确的脉搏信息,在PVDF压力传感器下面垫一水囊采用间接接触的方法进行人体脉搏的测量,并将测量结果通过数据采集卡送入计算机,并利用有关软件得到脉图和对应的频谱图.通过分析,其结果与本人的实际基本相符.可见间接接触法测量脉搏是可行的.     

新型非硅薄膜网格压力传感器的研究

针对偏瘫病患者身体接触面间的压力分布检测,提出并研发了一种基于压阻效应的新型非硅薄膜网格压力传感器。它利用实心柱式压力传感器检测原理,通过丝网印刷工艺制作而成,具有准确、快速、高效、直观、超薄、耐用、可重复使用等特点;总测量厚度为0.32mm。制品测试分析表明该传感器能够快速直观地检测出接触面间的压力分布。同时,新型非硅薄膜网格压力传感器也为生物医疗、康复和汽车等领域提供了新的研究手段。     

基于混沌理论的模数转换器设计

介绍了触角传感器的地位以及模数转换器在信号采集系统中的关键作用;说明了利用混沌理论设计A/D转换器中的数学依据;基于混沌帐篷映射和开关电容(SC)技术设计了A/D转换器,该转换器具有非线性放大、便于实现集成、成本低、工作可靠等优点.用该A/D转换器设计了模拟式阵列触觉传感器信号采集系统,实验结果说明该方法是可行的.     

煤矿井下电磁干扰源及抗干扰技术研究

针对煤矿井下电磁环境恶劣而导致安全监控系统经常出现误报警、误断电现象的问题,分析了煤矿井下电磁干扰源种类,并对某矿安全监控系统发生误报警的区域进行了电磁干扰测试。测试结果表明,该矿3213工作面腰巷、风巷动力电缆和测试电线并行长度约为150m时,沿线水泵、钻机启动时产生的对外线路感应浪涌信号的干扰强度峰峰值达190V,干扰强度较大,说明变频器和钻机同时启动时产生了强烈的信号干扰源,导致瓦斯传感器出现误报警现象。根据测试结果提出了相应的抗干扰措施,解决了瓦斯传感器的误报警问题。     

常规弹药转速测量时频分析方法研究

常规弹药智能化改造过程中面对的高过载、高转速的恶劣环境使得传统的速率陀螺无法正常工作,因此可以在惯性测量组合中用磁传感器代替速率陀螺来测量弹丸转速。以仿真的单轴磁传感器输出信号为研究对象,分别采用峰值检测、过零周期检测、短时傅立叶变换和"滑动窗口"Chirp-z变换四种时频分析方法提取弹丸转速,对结果做误差分析,得出精度最高的转速提取算法。