结肠镜机器人结构设计与通过性研究

连续体型机器人具有弯曲性能优良、对管腔类非结构环境适应能力强的优点.为了研制一种可用于结肠疾病检查的医疗机器人,分析了连续体型机器人的仿生原理,设计了一种采用多关节段连续体型结构的结肠镜机器人.根据结肠解剖学结构特征建立了成人结肠模型,提出了一种基于端点重合思想的连续体型机器人运动控制策略及其在三维结肠模型中的实现方法,并基于机器人结构、结肠模型和控制策略对机器人在肠腔内的运动进行了可视化仿真分析,验证了连续体型结肠镜机器人结构设计的合理性以及在结肠肠腔内的通过能力.本文的研究为结肠镜机器人的后续研究奠定了基础,对连续体型机器人在管道环境内的运动控制也具有一定参考意义.     

一种磁吸附式微小型惯性粘滑运动平台研究

在显微操作领域中,要求运动平台能在狭小空间中实现高精度的位姿调整,因此,该文提出了一款整体尺寸仅10 mm×10 mm×10 mm的惯性粘滑精密跨出度定位运动平台。该结构的设计采用将惯性部分与滑块部分集成为一体的设计方案,摩擦力使用磁铁来提供。对惯性粘滑运动平台中的柔性铰链进行尺寸优化,并使用有限元分析软件进行校核,验证理论分析的正确性。测试样机性能结果表明,水平方向最大运动速度为4.966 mm/s,竖直方向上运动速度可达2.1 mm/s,正、反向最大单步位移分别为2.984μm和2.349μm,步长重复性良好。实验证明,该样机具有体积小,运动速度快,步长重复性稳定等特点,适用于狭小空间内的高精度运动。     

运动想象的机理研究与应用综述

随着脑研究和计算机技术的不断进步,脑机接口技术受到了广泛的关注,其中就包括运动想象技术。运动想象（Motor Imagery,MI）是一种没有实际执行动作的心理表征,而外部机构则是通过这种方法提取大脑信息,然后分析解读,将其进一步转化为相应的动作。对近些年脑机接口技术和运动想象的发展进行了简要介绍,对运动想象的机理进行了综述;对运动想象的一些应用场景和相关的问题进行了总结;对未来运动想象应用的领域和所需要探究的方面进行了展望。     

柔性臂动力学模型中单杆的质量—弹性杆简化模型的讨论

多自由度串联柔性臂是强非线性系统 ,动力学模型往往很复杂 .这样的动力学模型对控制系统很难提供有效的设计依据 .因此系统模型降阶问题是柔性臂研究的热点问题 [1～ 3] .模态展开法是模型降阶中常采用的方法 .模态的求解及截断问题较复杂 .本文针对特定构型的柔性臂提出了一种简化的集中质量 -弹性杆动力学建模方法 ,并与模态展开法进行了比较 .结果表明 ,在类似的结构中这种方法有很好的精度     

面向微小型机器人的5.8GHz微波能量传输系统

提出了面向微小型机器人的5.8 GHz 微波能量传输系统,采用Ritz-Galerkin（RG）方法建立了微波能 量传输系统射频整流电路模型,分析了整流二极管的整流性能,得到了输入功率与输出电压、整流效率与负载比之 间的关系．设计了八木振子天线,提高了能量接收的定向性．最后搭建了微小型机器人微波能量传输实验系统,开 展了利用微波传输能量驱动微机器人的实验,验证了利用微波能量传输系统为微小型机器人供能的可行性．     

一种单构件双运动机理微小型机器人移动机构

传统微小型机器人的移动机构难以同时满足对高移动速度和高分辨力的需求,而宏微双重移动机构通 常存在结构复杂的缺点．针对这一问题,提出一种单构件双运动机理移动机构．该机构具有双重运动机理,即非谐 振条件下的粘滑运动机理和谐振条件下的碰撞运动机理,分别用于实现较高的运动分辨力和较高的运动速度．实验 结果表明,原理样机在前进与后退方向的运动分辨力分别可以达到0.896 mm 和0.456 mm,在10V 电压驱动下运动 速度可达172 mm/s．该机构结构简单,易于微小型化与批量制造,同时具有较高的运动速度与运动分辨力,可以提 高微小型机器人的运动性能．     

高频焊螺旋翅片管焊接过程实时专家控制

本文介绍了高频焊螺旋翅片管焊过程实时专家控制的设计思想及实现技术，着重阐述了其工作原理，知识库的建立及推进方法，提出了应用高级语言VisualBasic和数据库知识进行系统实现，得到相关参数并通过PC机与PLC控制器之间的数据通讯，从而实现对高频焊接过程的实时控制。     

机构影响系数和并联机器人雅克比矩阵的研究

基于刚体运动学的原理，对机构影响系数进行了研究，用运动坐标系和拟牵连速度的概念给出了机构速度影响系数求解公式，揭示了机构影响系数的物理意义，明确地论证了机构速度影响系数只与机构瞬时位姿有关而与机构的真实速度无关的结论。并将该方法用于并联机器人的运动学研究，由此而给出了求解并联机器人的雅克比矩阵的方法。     

PITCH－YAW－ROLL全方位关节机构运动学分析与控制

研究的ＰＩＴＣＨ—ＹＡＷ—ＲＯＬＬ全方位关节是基于双万向节传动实现俯仰、偏转、滚动三自由度的新型单关节并联机构，其回转轴线不具备正交性，因而其运动学分析与一般的串联三自由度机构不同。根据双万向节传动的特点运用矢量分析方法解决了该机构的运动学问题，得到了运动学正、逆解及速度Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵，在运动控制软件和硬件研制的基础上，运用微机实现了该关节机构的全方位运动控制。本文的研究内容是进一步研究由该关节构成的仿人臂机构的理论基础。     

旋转输入型并联机器人位置逆解分析的轨迹圆法

本文分析了几种典型旋转输入型并联机器人的机构形式和特点，提出了适用于各种旋转输入型并联机器人位置逆解分析的轨迹圆法，利用该方法可方便地进行位置逆解建模与求解、逆解情况（有无解及多解性）判断等，简化了位置控制算法