多无人机编队飞行硬件在环测试平台系统的研究

为了能够验证基于各种智能算法所设计出的多无人机近距耦合编队飞行控制器的工作性能,研制了一套新的、低成本的硬件在环测试平台系统,由基于DSP技术的飞行控制子系统、基于Statemate技术的飞行控制子系统虚拟原型机和地面测试子系统组成,并阐述了各子系统的硬软件结构及其关键技术.最后,利用该测试平台,对所研究的多无人机编队飞行模型和编队飞行控制器进行了测试.试验结果表明,该测试平台系统可以测试编队控制器在不同条件下对无人机编队飞行的控制效果,同时也可通过该平台来进一步证明所研究的编队飞行控制系统相关理论算法的正确性和有效性.     

体扫描显示系统中螺旋旋转屏及螺旋切片生成算法

为了改善平面旋转屏体扫描显示系统中存在的成像空间较小、体素数量较少和体素重叠死区严重等缺陷,系统采用螺旋旋转屏构建体3维显示系统的成像空间。根据螺旋屏旋转构成的成像空间的特点,提出了利用螺旋面的素线和3维模型的三角面片求交的算法生成螺旋切片。该算法根据螺旋旋转屏的不同旋转位置的角度信息,把3维模型离散成有序的螺旋切片序列。实验结果表明,螺旋旋转屏的性能优越以及所提出的算法方便有效。     

基于CMAC的无人机紧密编队飞行控制研究

针对多无人机紧密编队飞行控制系统,提出一种基于小脑模型神经网络的编队飞行队形保持控制器。该控制器以飞行控制系统横向、纵向及垂直方向通道的动态误差作为小脑模型关节控制器（CMAC）的激励信号,并与常规的PID控制器相结合构成系统的复合控制。仿真结果表明：该控制器能够控制无人机编队,在定常运动和机动过程中都可以保持期望队形,且这种控制方法具有超调量较小,鲁棒性强,响应速度快,抗干扰能力强等优点。     

一种感应式仿生触须传感器

为模仿动物触须对环境的敏锐感知能力,设计了一种感应式仿生触须传感器,并开展实验研究。该传感器以线性霍尔为敏感元件,以细不锈钢丝为触须材料并固定小磁钢,用以测量作用在触须尖端的刺激作用。讨论了触须传感器的工作原理,分析了传感器特性。试验表明:该传感器具有良好的静态与动态性能,且输出能充分反映被扫描物体的形状、尺寸和表面特征,可用于物体形态与表面纹理的有效识别和机器人自主避障。     

直流绝缘故障检测智能传感器系统

为实现直流供电系统中的绝缘故障检测,研制了一种以AVR单片机为核心的智能传感器系统。该系统利用电磁感应原理检测直流供电系统中电气负载馈电回路的不平衡电流,实现了对电气负载绝缘故障的检测。经过现场测试,该智能传感器系统具有低功耗、高可靠性和易使用的特点,试验结果表明:系统达到了检测准确度要求。     

头盔质量特性高精度测试仪研究

头盔的质量特性是评价和改善其工效性的重要依据.围绕质量和质心的精确测试,设计了头盔定位机构和标准头模;针对转动惯量的高精度测试,构造了基于磁悬浮轴承的扭摆测试台;结合测试机构讨论了头盔质量、质心及转动惯量精确测试的原理与方法.通过PC测控系统的抗干扰设计实现了测试仪可靠控制和高精度数据采集.系统实验与生产应用表明,该测试仪操作简单、易于维护,其常规测试精度分别达到质量0.05%、质心0.1%和转动惯量0.5%,验证了设计的有效性.     

电容式仿生触须传感器的设计与试验

为模拟动物触须所具有的非常敏锐的环境感知能力,设计了一种电容式仿生触须传感器并开展试验研究。该传感器以电容式微音器为敏感元件,以光纤为触须材料,用以测量作用在触须尖端的微弱刺激信号。讨论了触须传感器的工作原理,进行了传感器结构和信号调理电路设计,分析了传感器特性。试验研究表明:该仿生触须传感器具有良好的重复性、静态特性和线性度,能充分反映被扫描物体的表面特征,可用于物体形态和表面纹理的有效识别及机器人自主运动避障。     

基于胡须传感器的仿生机器人研究进展

在简要分析动物胡须的感知机理及其电路实现原理的基础上，着重介绍了国内外仿生胡须机器人的研究现状．分析了仿生胡须传感器几个关键性的研究问题，如胡须材料的研制问题、胡须触觉传感器的探测精度和制造工艺问题、胡须触觉传感器特有的控制算法等问题，并给出了研究中存在的不足及其相应的发展趋势．     

MEMS加速度传感器在微型特种机器人中的应用

提出一种基于MEMS加速度传感器LIS3LV02DL的特种机器人姿态测控和环境感知方案。阐述了系统硬件组成,分析了传感器姿态测控方法和环境感知原理。为提高加速度传感器工作精度,设计了一种加速度传感器校正方法。试验结果表明：该加速度传感器能较好地感知机器人运动的姿态与方向,并实现机器人着陆姿态调整和外部环境振动信息的监测。     

体三维显示系统中静态成像技术的死区研究

目前主要影响体三维成像质量的因素之一是死区,为此,基于体三维静态戍像机理,针对国内现有体三维静态成像系统中存在的各种死区问题,如视觉死区、体素重叠死区、体素变形死区等,分析了各种死区成因,并相应给出了一些削弱死区影响的解决措施,如采用一体化背面投影光路结构设计、旋转螺旋屏成像的方式等,以便获得高清晰图像.最后在研究结果的理论支持下,构建了一种体三维显示系统.实验结果表明,该系统可以很好的削弱死区影响,获得高质量成像效果.