基于FPGA的两相步进电机细分驱动电路设计

在采用步进电机驱动的机构中,为了提高定位精度,提出了一种基于FPGA的两相步进电机细分驱动电路的设计方案.采用正弦/余弦细分方案,通过嵌入cos/sin表格于FPGA中,合理控制步进电机两相绕组的电流,实现斩波恒流均匀细分驱动,减小了步距角、提高了步进分辨率,最高细分达到256.给出了FPGA软件设计,并在Modelsim中完成了仿真.仿真结果表明,分频、定时,正弦/余弦函数以及全桥控制信号,都可以由FPGA准确无误地产生,达到了设计的要求,取得了满意的效果.在实际的应用中,电机运行平稳.     

绳驱动上肢外骨骼康复机器人穿戴机构设计

为了降低绳驱动并联外骨骼的结构不稳定性所带来的运动学建模误差,改善外骨骼对不同穿戴者的适应能力,提升外骨骼的穿戴舒适度,提出了一种新型穿戴机构并应用于绳驱动并联上肢外骨骼康复机器人CURE-7.首先,介绍了一种绳驱动外骨骼康复机器人,该外骨骼具有特制的穿戴机构,兼具绳驱动设备和并联机构的优点;然后,设计穿戴机构的欠驱动穿戴模块和柔性肘关节,建立外骨骼的运动学模型并对关键参数的影响进行了研究;最后,开发了穿戴机构样机并安装于外骨骼上,进行了健康人的运动轨迹跟踪实验和手臂穿戴外骨骼时的受力实验以证明穿戴机构的有效性.实验结果表明,通过采用新的穿戴机构,受试者肘关节前屈运动轨迹跟踪标准误差平均降低了约41％,肩关节外展运动轨迹跟踪标准误差平均降低了约30％,穿戴压力最大值降低了约23％,不同部位的压力方差也有较大幅度的降低.     

重庆巴南区热洞温泉成因探讨

针对重庆巴南区热洞温泉所处的地质背景,从温泉的热储构造、热能来源、地热水的补给、径流、排泄等方面对热洞温泉成因模式进行了分析。研究表明：热洞温泉成因模式是以下三叠统嘉陵江组碳酸盐岩为主要含水层,以上三叠统须家河组的页岩、煤系地层,侏罗系的红色砂岩、泥岩层为上部隔水层、以下三叠统飞仙关组泥岩、页岩层为下部隔水层。大气降水通过岩溶管道、裂隙下渗至含水层,在地热梯度的加热下形成地热水,沿深部断裂构造线由南向北径流,在桃子荡背斜褶皱转折端受上覆隔水层阻挡,而上升于槽谷内的岩溶洞穴中出露。     

具有关节角反馈的绳驱动拟人臂机器人机构设计与张力分析

将绳驱动与并联机构技术应用于拟人臂机器人上,设计一种绳驱动的串并混联拟人臂机器人。其特点之一是在拟人臂的各个旋转关节安装有旋转编码器,采用关节角反馈的控制方法,提高了机构的控制精度。特点之二是通过刹车线结构的使用,实现了机构肩、肘、腕关节的完全解耦,并根据旋量理论,对肩、腕关节所使用的绳驱动球面并联机构进行弱耦合研究,简化了机构的运动学公式。讨论驱动绳索的张力变化关系,针对绳驱动机构的特点提出相应的混合控制策略,并且通过试验验证了机构的可行性和算法的有效性。     

基于Virtools的仿生六足机器人关节舵机运动仿真

为了实现基于Virtools软件的仿生六足机器人运动仿真,解决其关键问题——机器人关节舵机的运动模拟,提出了基于Virtools Physics Pack的解决方案.该方案的核心问题在于Torque Factor参数的设定,为了使舵机快速、平稳的运动到指定位置,根据舵机需要运动的角度动态调节Torque Factor参数值.实验表明:该方法能有效地使舵机在运动快速性与平稳性之间达到平衡,从而改善整个机器人的运动状况.     

基于双四杆机构的蟑螂机器人设计与分析

针对蟑螂机器人直接串联式腿构形承载能力差、机体刚度不能满足要求,以及单腿少于3自由度构形不能精确控伟体位姿的问题,设计一种基于双四杆机构的仿生蟑螂机器人.对机器人求运动学逆解,求得各个驱动关节转角;对机器人行静力学分析,通过解析法得到关节驱动电动机所需的驱动转矩;用可视化的方法对机构的工作空间进行分析,同时提出速工作空间与越障工作空间的概念来衡量机器人的平面运动性能与越障性能;制作样机进行行走试验.通过与直接串联构的比较可知,新设计的样机不仅提高了移动速度,同时增加了系统承载能力,验证了上述设计的合理性与可行性.     

灰毡毛忍冬芽提取物的抑菌活性及其镇痛抗炎解热作用的研究

目的：观察灰毡毛忍冬芽提取物的抑菌活性和镇痛抗炎解热作用。方法：采用平板纸片法和微孔稀释法观察其抑菌活性并考察其抑菌稳定性;以小鼠福尔马林致痛及醋酸扭体实验观察其镇痛作用;以小鼠耳廓肿胀模型和角叉菜胶致大鼠足肿胀模型观察其抗炎作用;用酵母致动物发热法观察其解热作用。结果：灰毡毛忍冬芽提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、八叠微球菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌和伤寒杆菌均有抑菌效果,其MIC分别为375、187.5、93.75、187.5、187.5、187.5mg·mL-1,MBC分别为1500、750、375、1500、750、1500mg·mL-1。提取物在pH1～3的酸性条件下抑菌效果最好,但高温长时间处理和紫外光长时间照射均可降低其抑菌活性;与纯水组相比,生药含量为15g·kg-1的灰毡毛忍冬芽提取物组能显著提高小鼠福尔马林实验中的痛域,减少醋酸所致小鼠的扭体次数,对二甲苯所致小鼠耳廓的肿胀度抑制率达36.62%,可以抑制角叉菜胶所致的大鼠足肿胀,并能有效对抗酵母所致大鼠的体温升高。结论：灰毡毛忍冬芽提取物在体外对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、八叠微球菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌和伤寒杆菌均有良好的抑菌效果,并具有一定的镇痛、抗炎、解热作用。     

仿生六足机器人传感信息处理及全方向运动控制

针对传统CPG控制方法无法很好地控制机器人足端轨迹的问题,提出基于中枢神经模式发生器(CPG)的控制方法.在CPG控制方法中加入用于足端轨迹控制的轨迹发生器模块,通过调节参数值可以实现机器人的全方向运动控制.为降低传统CPG控制中传感信息反馈以及参数调整的复杂程度,设计2种用于躲避前方和两侧障碍物的传感信号处理的神经网络.该模块实现多传感信号的融合,生成用以控制机器人运动行为的各个参数值,实现机器人的自主避障.设计一个仿生六足机器人样机,将其分别放置在墙角和狭窄空间中进行自主避障行走实验,结果证明了机器人全方向运动控制算法和自主避障算法的可行性.     

仿生六足机器人传感信息处理及全方向运动控制

针对仿生六足机器人的智能运动控制问题,提出一种基于中枢神经模式发生器(CPG)的控制方法.传统CPG控制方法无法很好地控制机器人足端轨迹,而本CPG控制方法中加入了用于足端轨迹控制的轨迹发生器模块,通过调节参数值可以实现机器人的全方向运动控制.为降低传统CPG控制中传感信息反馈以及参数调整的复杂程度,设计2种用于传感信号处理的神经网络.该模块实现多传感信号的融合,并生成用以控制机器人运动行为的各个参数值,实现机器人的自主避障.设计一个仿生六足机器人样机,将其分别放置在两种不同的情境下进行自主避障行走实验,结果证明了机器人全方向运动控制算法和自主避障算法的可行性.     

一种六足步行机器人的自由步态算法

本文探讨了适用于六足步行机器人的步态类型和机器人腿运动的三个约束条件,提出了一种适用于六足步行机器人在不规则地形上运动的自由步态算法.机器人在大部分的地形状况下以标准模式行走.当标准模式失效时,则采用自适应模式,对机器人状态进行调整,以实现正常的行走运动.在保证运动速度和能量效率的前提下,使机器人具备良好的地形适应能力.最后,文章给出了算法的程序流程图,并在MATLAB下进行了仿真验证.