直线超声电动机驱动的平面3-PRR并联平台视觉精密定位

提出一种直线超声电动机驱动的平面3-PRR并联平台,研究并联平台视觉精密定位技术。给出并联平台结构并采用矢量链法得到并联平台运动学模型。针对并联平台动平台位姿测量问题,利用视觉系统作为反馈单元,通过图像处理技术对动平台上的人工特征中心定位,实现对动平台位姿精确测量;针对传统PID关节控制器在实际控制中问题,采用基于扰动观测器的并联平台支链控制器模型。试验结果表明：对于目标位置为(20 mm,20 mm),并联平台半闭环控制精度约为±500 µm,而通过视觉定位精度达到±5 µm。视觉定位较半闭环控制大幅提高了并联平台定位精度,能够满足并联平台大行程、高精度定位的需求。     

一种高响应数模混合式直线伺服系统

为了满足短行程高速往复直线运动中高精度、快响应的要求，提出了一种基于DSP和直线电机的高口向应数模混合式直线伺服系统。分析了直流直线电机的数学模型和控制系统，给出了位置闭环复合控制器的设计，实验结果表明伺服系统的性能达到了设计要求。     

一种变摩擦系数直线驱动的仿生尺蠖

设计了一种基于改变摩擦系数的仿生尺蠖机器人,对其机械结构、运动原理以及运动步态进行了分析,并利用SolidWorks的Motion Simulation模块对机器人进行了动态模拟仿真实验。研究了机器人在运动过程中前后部分所受摩擦力的具体情况,同时分析了机器人在转弯过程中所转角度的计算公式。仿真实验结果与理论值保持一致,验证了该方法的可行性和可靠性。     

直线驱动磁悬浮进给机构的研究

分析了传统机械进给机构的特点,设计了一种集磁悬浮和线性驱动技术为一体的精密进给平台机构,此机构采用直线同步电机对悬浮的平台机构提供驱动力。这种驱动方式避免了传统驱动方式造成的摩擦、弹性变形、滞后和非线性误差,实现了平台进给机构在水平和垂直两方向的无接触支撑和导向。针对磁悬浮平台进给机构设计了直线同步电机的结构,并对直线电机产生的磁力进行分析计算。直线驱动技术在磁悬浮平台进给机构中的应用使进给系统具有响应快速、刚度高以及定位精确的特点,能够满足微电子设备高精度、高效率和超洁净加工的需要。     

分布式多轴驱动全向移动平台设计

在移动机器人各项关键技术研究中,不可缺少机器人平台的研制。将驱动机构、转向机构和控制器集成在独立驱动轮内部,采用悬挂结构设计多轴移动平台。移动平台轮轴数可根据需要进行调整,最多为8轴。基于分布式架构,控制系统由一个主控制器和多个从控制器组成,通过USB-HUB进行通信。从控制器以STC12C5201AD增强型单片机为核心,主要负责电机驱动和通信;主控制器采用便携式计算机,并利用Lab Windows/CVI开发主控软件,有机结合控制、数据采集、分析和显示等功能。最终完成的全向移动平台通过主控软件完成对各独立驱动轮的单轮测试和整车调试。     

一种双足驱动压电直线电机

为研制高精度、大行程、大推力的压电直线电机,设计了一种基于叠层压电陶瓷的步进式压电直线电机。分析了电机的工作原理,对电机的结构进行了设计,制作了原理样机,并进行了实验研究。实验表明,在一定频率范围内,定子驱动足振幅与电压成线性关系,且最大振幅可达2.9μm,电机最大无负载速度为796μm/s,最大输出推力为4.8N,达到了预期的目的。     

基于DSP的仿生机器人平台

根据六足昆虫的灵活结构搭建了一个基于DSP控制的仿生机器人平台。重点介绍了控制系统的设计，提出了一个机器人平台的程序结构。     

基于网络和视觉的多机械人研究平台

在对工业机器人网络控制深入了解的基础上,提出了基于视觉的网络控制模式,解决了多工业机器人的网络控制问题。通过对DVT视觉系统的深入学习和研究,提出了实际应用中构建视觉系统的方法和策略;并应用到机器人研究平台中,实现基于视觉的多机器人网络控制。物流实验中,动态抓取的准确率不低于98％,验证了控制策略的可行性和正确性。     

数控机床中两种直线驱动机构的综合评述

当今，在数控机床中出现了两种直线驱动机构，即：“旋转电机 滚珠丝杠副”进给传动方式和直线电机直接驱动方式。目前绝大多数精密机床及新研制的机床均采用“旋转电机 滚珠丝杠副”作为直线驱动机构，而世界上一些发达国家的知名机床厂家，则推出了新型的直线电机直接驱动装置，如德国的DMG公司，日本的     

基于SMA驱动模块的仿生水母机器人

通过对海月水母的仿生性研究,设计制作了一款仿生水母机器人。为实现水母钟状体的收缩与释放动作,基于形状记忆合金(SMA)丝设计了一款新颖的具有类似于人工肌肉功能的驱动模块,详细描述了该模块的结构参数和制作工艺,并对其电气特性进行了测试研究。仿生水母机器人由6组SMA驱动模块辐射对称组装构成,采用了基于中枢模式发生器(CPG)网络的仿生控制方式,实现了水母机器人三维空间内多模式游动。最后,针对水母机器人不同的运动模式进行了多组实验,水母机器人游动数据验证了控制模型的有效性。     

基于线结构光和运动平台的三维重构方法

为了恢复物体三维形貌,提出了一种摄像机不动、被测物体在运动X-Y平台上运动的扫描运动平台和方法。通过圆形点阵标靶确定测量系统的内参和外参,采用兴趣区(ROI)图像采集方式精确定位要重构的表面,减少野点误差。试验结果表明,采用这种方法能够有效地对物体进行三维重建。     

宏/微双重驱动的新型直线电机研究

大行程、高精度,同时易于小型化的移动机构是先进制造业等领域要解决的关键问题之一,综述了现有宏/微双重驱动机构和直线超声电机的研究进展和存在问题,提出了一种宏微双重驱动新型直线压电电机,使其既能与超声电机一样,直接驱动、响应快、不受磁场干扰实现宏驱动;又能与微驱动一样,精密定位,实现微驱动,并把宏微运动结合起来,在一个电机上同时实现宏微驱动,通过有限元分析软件,计算复合振子的振动模态和静态变形,分析了宏微驱动原理,给出了宏微驱动新型直线电机驱动电源的设计方案。     

基于惯性冲击原理的3DOF微小型机器人系统

提出一种由4组压电陶瓷驱动器驱动的微小型移动机器人系统.基于惯性冲击原理,4组压电陶瓷驱动器在不同形式锯齿波电压的驱动下,能够实现机器人2个平动运动自由度和一个旋转运动自由度.基于DDS波形发生原理,为机器人设计了由C8051F040高速单片处理器、FPGA和功率放大器所构成的机器人驱动控制系统.机器人运动性能测试试验表明,提出的微小型移动机器人统具有亚毫米级的运动速度和亚微米级的运动分辨力,可以作为微操作系统中的移动式精密定位机构.     

基于Stewart平台的机器人重心位置检测机构的设计

阐述了基于Stewart平台的重心位置检测机构的工作原理,并应用于空间机器人重力补偿试验系统的重心调节,实现了较高精度的机器人重心位置检测。     

直线电机直接驱动技术在精密加工中的应用

直线电机直接驱动系统具有结构简单、动态响应快、速度和加速度大、精度高、振动和噪声小等一系列优点,是各类高速精密机床的理想传动方式。介绍了直线电机的工作原理与结构类型及其在高速精密加工中的应用状况、存在的问题和解决方案。     

NF-I型带传动实验台测控系统硬件设计

根据实验室现有的带传动实验台,为其升级改造开发出了一套控制系统,可以实现电机扭矩加载、转速自动测量的计算机控制、数据显示和存储;并可测出皮带传动的滑动率和效率,迅速处理实测数据,绘出滑动率和传动效率随转矩变化的曲线。     

Measurement and Origin of Tape Edge Damage in a Linear Tape Drive

Integrity of the magnetic tape edge is the key to maintaining high performance of modern tape drives. Damage to the tape edge under normal drive operation results in the change in tape dimensions and debris generation, both leading to degradation in the reproduction of the recorded signal. The objective of the present study is to develop a methodology for evaluation of tape edge quality and to apply the methodology to monitor tape edge degradation under normal drive operation. Optical microscopy, atomic force microscopy and scanning electron microscopy are employed to study and quantify the quality of the tape edge. AFM measure-ments were made on both individual tape layers and the tape reel. An edge quality measurement technique is used to quantify the damage to tape edge. A technique for the tape lateral motion measurement is used to study the effect of continuous sliding on tape guiding. A lateral force measurement technique is developed to measure the force exerted by the tape edge on the guide flange. The effect of normal drive operation on tape edge quality and on tape guiding in a linear tape drive is studied. It is shown that two edges of a factory-slit tape are imperfect and different, with cracking of the magnetic coating occurring at one edge. Under normal drive operation, one edge experiences more wear with larger amount of debris produced. This larger debris generation occurs on the edge with cracks developed during manufacturing. A possible mechanism of tape edge wear under normal drive operation is proposed.     

直线驱动新技术及其在无绳电梯装备上的应用

直线电动机直接驱动系统是近15年发展起来的一种新型进给传动方式,在各类高速、精密加工设备上具有广泛的应用前景.文章介绍了直线电动机的工作原理;阐述了直线电动机伺服驱动系统采用传统控制技术、现代控制技术与智能控制技术的研究现状与发展趋势;预测了直线电动机在无绳电梯装备上的应用前景.     

基于GPL模型的仿生爬壁机器人路径规划

为了研究基于GPL模型的仿生爬壁机器人路径规划问题,提出了一种适合GPL模型的路径规划方法。首先对基于GPL模型的爬壁机器人进行了简单介绍,通过对GPL模型进行运动学、静力学分析,研究了该构型攀爬运动时机器人路径对攀爬能力的影响;其次,基于足端力最优得到了GPL模型腰关节的运动曲线,实现了路径规划;最后,采用ADAMS仿真验证了分析结果的正确性。结果表明,该方法可以解决基于GPL模型的爬壁机器人路径规划问题,同时研究结果也揭示了壁虎等生物原型采用摆动爬行而不是直线爬行的运动合理性。