基于LabVIEW的手术机器人从手夹持力监控分析系统研究

以手术机器人从手机构为对象,研制了手术机器人从手夹持力信号数据采集系统。在末端夹持手指安装了应变传感器。传感器采集的加持力信号传递给以NE592为核心的信号处理电路进行处理,将处理过后的信号传递给数据采集卡进行数据采集并通过串口接口上传到计算机;计算机监测系统软件由虚拟仪器开发平台LabVIEW完成,实现对采集卡上传的数据进行监控分析;在LabVIEW中调用Matlab Script节点,实现LabVIEW与Matlab的混合编程。实验表明,该采集系统能够很好地完成手术机器人从手夹持力信号数据采集任务,为手术机器人从手其他的深入研究提供了可靠的平台。     

可编程快脉冲电源的研制

介绍了一种脉宽在0.45–8.5μs、幅度在100–300 V内可调,脉冲上升时间<30 ns的电源研制方案,阐述了电源的工作原理及调试过程。实验结果表明,设计的快脉冲电源稳定性高、电路简单。     

区域水资源平衡分析——干旱、半干旱地区水资源平衡分析问题讨论(2)

本文根据区域水资源配置规划的要求与区域四水转化的特点,提出区域水土资源平衡中应进行水资源供需平衡、引水—耗水—排水平衡、耗水平衡。文中以青铜峡灌区为例,说明了水资源三个平衡分析的内容与方法,指出区域的四水转化研究是区域水资源平衡分析的重要科学基础与依据。     

A near-infrared methane detection system using a 1.654 µm wavelength-modulated diode laser

By adopting a distributed feedback laser (DFBL) centered at 1.654 µm, a near-infrared (NIR) methane (CH4) detection system based on tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) is experimentally demonstrated. A laser temperature control as well as wavelength modulation module is developed to control the laser’s operation temperature. The laser’s temperature fluctuation can be limited within the range of ?0.02—0.02 °C, and the laser’s emitting wavelength varies linearly with the temperature and injection current. An open reflective gas sensing probe is realized to double the absorption optical path length from 0.2 m to 0.4 m. Within the detection range of 0—0.01, gas detection experiments were conducted to derive the relation between harmonic amplitude and gas concentration. Based on the Allan deviation at an integral time of 1 s, the limit of detection (LoD) is decided to be 2.952×10-5 with a path length of 0.4 m, indicating a minimum detectable column density of ~1.2×10-5 m. Compared with our previously reported NIR CH4 detection system, this system exhibits some improvement in both optical and electrical structures, including the analogue temperature controller with less software consumption, simple and reliable open reflective sensing probe.     

气动人工肌肉静态特性实验及模型仿真研究

由于受到材料、端部结构、内部摩擦力等因素的限制,建立准确的气动人工肌肉数学模型十分困难。针对气动人工肌肉的内部摩擦力和橡胶弹性力,建立了比理想模型更加符合实际的改进数学模型。根据DMSP型气动人工肌肉的结构与特性,设计并完成了基于LabVIEW的静态特性实验。经过对比分析实验数据与应用MATLAB仿真得到的理想模型曲线和改进模型曲线,研究了橡胶弹性力与摩擦力对气动人工肌肉轴向收缩力的影响,为下一步拮抗关节和控制方法的研究打下基础。     

全封闭设备舱对隧道内160km/h地铁气动声源影响

随着地铁列车速度提升至160 km/h,隧道环境下地铁列车表面气动激励显著增强.应用大涡模拟对隧道内160 km/h地铁列车脉动流场结构和表面气动噪声源进行数值仿真,定量评估全封闭设备舱设计对地铁列车气动声学性能的优化效果.结果表明:全封闭设备舱设计能够疏导车底气流,使车底气流更多集中在转向架舱两侧溢出,同时引起车下主...     

基于水土资源损毁的长河流域煤炭开采模式模拟

为研究不同煤炭开采模式下水土资源损毁程度,基于系统动力学原理构建了煤炭-水土资源经济系统的系统动力学模型,模型经过多次的运行完善,最后通过了检验,利用模型分析了不同情境下水土资源损毁系统的发展特征。通过对模型运行分析得出,影响煤炭开采量、耕地面积和水资源量的因素中敏感性最高的3个影响因子是采出率、废水治理率和复垦率。在将煤炭开采量控制在600万t以下,耕地面积和总供水保有量分别控制在31.25 km~2和1 872万t以上的前提下,对这3个主要影响因子进行了设置,模拟运行得出了长河流域煤矿区未来2017—2030年3种不同煤炭开采模式下水土资源的损毁状况,在不同煤炭开采规模情景下水土资源发展状况差别明显,经济优化型模式下,国民经济增长速度明显增加,但是耕地面积出现了小幅度减小,而且总供水量减少较快,容易给当地人民带来水资源不足的威胁,该方式不符合经济发展的长远利益;资源优化型,该模式下年国民生产总值增速明显减小,耕地面积和总供水量快速增加,资源型发展模式能够维护资源的健康稳步发展,但是不利于经济的发展;SD-MOP整合优化模型,该模式下适当控制煤炭开采规模,国民产值在较大程度稳步提升的前提下,也能保证水土资源的稳步增加,既考虑了经济效益又重视了自然资源,其优化方案是朝着煤炭资源、水土资源合理利用,经济-生态双优化的改造过程,是在提高研究区煤炭资源、水和土地资源的利用效率的过程,有助于优化长河流域煤炭、水和土地资源的数量结构、层次结构与效益结构。经过对这3种方案不断的运行检验得出:整合优化型煤炭开采模式为最优开采模式。     

基于开关磁阻电动机的功率变换器的研究

对开关磁阻电动机功率变换器的五种拓扑结构进行分析,给出了各种功率变换器的工作线路图,并对每一种功率变换器的拓扑性能、特点及应用进行了研究。最后对于功率变换器拓扑的发展方向提出看法。     

国际石油价格形成机制对我国的启示

本文分析了美国、西欧、俄罗斯、中东、日本、韩国、印度和我国的石油定价机制,论述了我国石油价格机制存在的问题,总结了国际石油定价机制对我国的启示。包括完善市场体系,在国内市场有了充分的制度保障和竞争环境的基础上,还应该在国际经济运行良好、通货膨胀适度的情况下适时推进石油价格机制改革;降低成品油调价的周期和幅度,加快调价的频率;调整石油价格监管方式, 加大石油储备和话语权,减少对外依存度;改革国内税收制度,适当提高税率、合并重复收费项目等,同时提高定价机制的透明度。     

基于小波变换和模糊逻辑的暂态电能质量扰动分类

针对暂态电能质量扰动现象的内在特征,提出了小波变换和模糊逻辑相结合的暂态电能质量扰动分类方法。该方法使用小波变换提取扰动的时间特征,将扰动持续时间、扰动幅度、扰动频率、电压变化率绝对值作为暂态电能质量扰动的特征向量,输入到4输入2输出的模糊逻辑推理系统,自动判别暂态电能质量的扰动类型及扰动强度。在Matlab平台上使用该方法对应用电磁暂态仿真工具EMTDC仿真得到的暂态电能质量扰动波形进行分析,效果良好,验证了该方法的有效性。