基于惯性姿态参量量化融合的机器腿仿生步态控制

为了提高机器腿仿生步态控制的稳定性,提出一种基于惯性姿态参量量化融合的机器腿仿生步态控制方法。构造机器腿仿生步态的运动学模型,进行机器腿仿生步态控制约束参量建模,采用陀螺仪和加速度计等位姿传感器进行姿态参量采集。采用扩展卡尔曼滤波方法进行机器腿的惯性姿态参量融合并输入到时控制执行器中。针对未知扰动对机器腿步态参量控制的误差,采用自回归更新方法进行姿态参量误差反馈修正,实现机器腿仿生步态稳定控制。仿真结果表明:提出的方法对机器腿仿生控制的稳定性较好,姿态参量的定位跟踪能力较强,提高机器腿步行的稳健性。     

基于可穿戴加速度传感器的人体运动状态识别研究

探讨以加速度传感器模块监测人体运动状态的智能服装,提出一种识别人体运动状态的方法。该方法通过对采集到的数据进行处理,求取人体日常活动状态合加速度的平均值、标准差、峰峰值和平均偏差,从而有效识别人体日常活动的慢走、快走、上下楼梯以及跑步和跌倒,用快速傅里叶变换的方法求取慢走、快走和跑步的时域图对应的频谱图,分析它们的运动频率,从而更加准确的区分走路和跑步。为减少对跌倒的误判,对跌倒过程进行分析,用跌倒阈值以及加速度传感器初始状态位置的改变和跌倒后人体的倾角来对跌倒进一步进行判断。研究表明该方法应用在智能服装中可有效区分人体慢走、快走、跑步、上下楼梯和跌倒。     

基于CuO/CNT气敏膜的无线丙酮气体传感器

将碳纳米管(CNT)粉末以及氧化铜(CuO)粉末掺杂作为传感器的气敏材料,并通过旋涂的方式涂覆于敏感线圈。设计并简化了传感器的结构,通过丝网印刷工艺在基底上制备线圈。利用线圈的寄生电容与线圈电感形成LCR回路,分析了传感器LC无线耦合的原理以及混合气敏膜吸附丙酮气体的原理,将性质稳定的Al2O3陶瓷作为传感器的基底。在常温下对丙酮气体的体积分数进行检测,谐振频率的改变反映丙酮气体体积分数的变化。结果表明,所制得的传感器具有良好的响应和线性度及优良的稳定性,传感器的最低检测极限为5×10-5。     

核反应堆氧传感器用ZrO2陶瓷连接技术研究进展

ZrO_2陶瓷型氧传感器具有测量精度高、范围广以及可直接以电压(或电流)形式输出等特点,在新型核反应堆有着重要的应用前景。然而由于ZrO_2陶瓷材料本身的特点及应用环境的特殊性,有必要进行ZrO_2陶瓷本体或与金属的可靠性连接,实现优势互补。综述了核电领域ZrO_2陶瓷的连接特点及目前用于ZrO_2陶瓷的连接方法,探讨各个连接方法的特点,并指出未来ZrO_2陶瓷连接技术的发展方向。     

一种钴基磷酸根电化学传感器的研制

磷酸根离子是一种对作物生长非常重要的土壤速效养分,但由于盲目过量施肥,使其成为导致水体富营养化的最主要因素。研究并开发了一种低成本的钴基磷酸根离子电化学传感器。在一定条件下,采用恒电流沉积法在钴基电极上电沉积纳米钴敏感薄膜,该固态离子选择电极对磷酸根离子浓度的线性响应范围为10~(-5)～10~(-1) mol/L,线性相关系数为0.994,斜率为-50 mV/decade,检测下限为10~(-6) mol/L,电极具有较短的响应时间,在60 s内可以达到稳定状态,该电极的研究与开发对土壤速效磷和环境水质中磷酸根的检测研究具有一定的意义。