中医按摩机器人系统分析与展望

针对中老年退行性病变的临床需求,设计了一款中医按摩机器人。本文首先分析了国内外按摩机器人的发展现状,接着介绍了JZMR-I和JZMR-II中医按摩机器人的系统结构和控制系统,最后展望了中医按摩机器人的应用前景。     

膝骨性关节炎的在体近红外光谱检测

根据关节软骨中水含量的变化,用近红外(NIR)光谱法在体无创检测膝骨性关节炎(KOA)。阐述了基于朗伯比尔定律的NIR光谱法检测KOA的原理。以6 month的成年家兔为实验对象,用Videman法获得KOA模型,多次采集正常兔膝和KOA兔膝的光谱,提取不同时间段所获得的光谱信息,计算得出了不同波长光强与828nm光强的比值,最后用线性拟合方法分析KOA兔膝的光谱信息。和正常膝关节相比,KOA膝关节的NIR吸收光谱增加,在983nm和995nm波长处变化明显。NIR光谱法在体无创检测KOA是可行的。本文的研究结果为NIR光谱法用于人KOA的临床检测提供了理论依据。     

可穿戴膝关节康复外骨骼机器人的设计与探究

随着我国的医疗设施的逐步完善,膝关节损伤的患者对于康复设施的性能和功能需求也越来越高。本项目设计的可穿戴膝关节康复外骨骼机器人通过转移内骨骼的力以减少关节摩擦来达到缓解疼痛的最终目的,创新性开发出通过钛合金材料做成的外骨骼,使得结构紧凑,解决了使用大型机械外骨骼才能达到的展平效果,更在深入探究人体的膝关节运动参数和康复训练各项要求的基础上,设计了一套结构简便、穿戴方便舒适、关节灵活的可穿戴膝关节康复外骨骼机器人。     

基于DSP的手动机器人设计与实现

在CCTV举办的机器人比赛中，手动机器人的表现好坏非常关键。抽象三届比赛对手动机器人活动区域和完成任务的要求，可以把手动机器人的控制抽象为3个典型控制问题，针对这3个典型控制问题提出一种基于DSP的手动机器人设计方法，给出了具体的硬件和软件设计。     

基于WiFi的云机器人器件设计研究

在分析了机器人发展现状的基础上,结合通信技术的最新发展,本文设计了一种基于WiFi的云机器人系统,通过WiFi云机器人可以直接访问云中的计算资源、存储资源以及应用资源。机器人中的复杂控制程序移到云中,简化机器人的设计,提高了机器人的反应能力,降低成本,并可用于构建大规模机器人群组。本文给出了一个基于SAAS模式的云机器人系统结构,并基于此结构设计了一个面向云机器人的基于模糊神经网络的蚁群优化算法,该算法的运行通过SAAS模式向云机器人提供路径规划服务,提高了机器人的路径选择精确度与环境适应性。基于WiFi的云机器人更适合无人区及危险地区的作业、抢险等工作,也可以用于家庭监控、简单事务操作等。云架构的引入,大大简化了机器人的设计,也大大提高了机器人效能。     

多功能清洁机器人的研究与设计

本设计为一种多功能清洁机器人,其结构合理紧凑,运动灵活自如,可以进行清洗地面、小区乱贴的小广告、高楼的玻璃、高层建筑的外壁等高难度、高危险地方的作业。多功能清洁机器人的体积设计比较轻巧,并且底部装有吸盘,凭借吸盘强有力的作用,可以在各种地方的表面上自由运动。顶部安有太阳能电池板,多功能清洁机器人不工作时候,可以把其放在太阳光下照射,把太阳能转换成电能储存在自身携带的蓄电池中,为其工作时提供动力。多功能清洁机器人还配有外接电源,当连续阴天时可以通过外接电源对其充电。底部安装清洗装置,在垃圾收集装置处理完后,进行喷水清理,最终达到清洁的目的。     

基于WiFi的云机器人设计研究

结合通信技术最新发展,将机器人中的复杂控制程序移到云中,基于WiFi设计的一种云机器人系统,可以简化机器人的设计,提高机器人的反应能力,并可用于构建大规模机器人群组。针对该系统设计了基于模糊神经网络的蚁群优化算法,通过SAAS模式向云机器人提供路径规划服务,提高了机器人的路径选择精确度与环境适应性。通过实验验证,设计安全可靠,本方案是有效可行的,符合智能化机器人的发展方向,具有较好的应用及推广价值。     

基于ROS的智能消毒机器人设计与应用

目前疫情防控消毒主要还是采用人工消毒的方式,这样导致疫情传播风险大大地增加。智能消毒机器人的设计可以解决此类问题。机器人系统通过各功能模块进行外部数据采集,如LD3320语音识别芯片和AHT10高精度数字型温湿度传感器等。在导航消毒方面,机器人搭载了消毒喷雾和紫外灯消毒装置,树莓派4B中的激光雷达和摄像头所构建的室内地图和下位机传送的数据被结合处理后,反馈到底盘控制中心,并传送给电机和各功能模块,从而实现小车的自主导航和消毒功能。测试结果表明,智能消毒机器人可以完整实现自主消毒,达到切断疫情传播链的设计目的。     

Optimal Control Design for Robust Fuzzy Friction Compensation in a Robot Joint

This paper presents a methodology for the compensation of nonlinear friction in a robot joint structure based on a fuzzy local modeling technique. To enhance the tracking performance of the robot joint, a dynamic model is derived from the local physical properties of friction. The model is the basis of a precompensator taking into account the dynamics of the overall corrected system by means of a minor loop. The proposed structure does not claim to faithfully reproduce complex phenomena driven by friction. However, the linearity of the local models simplifies the design and implementation of the observer, and its estimation capabilities are improved by the nonlinear integral gain. The controller can then be robustly synthesized using linear matrix inequalities to cancel the effects of inexact friction compensation. Experimental tests conducted on a robot joint with a high level of friction demonstrate the effectiveness of the proposed fuzzy observer-based control strategy for tracking system trajectories when operating in zero-velocity regions and during motion reversals.     

一种用于真空贴合的视觉定位机械手设计及应用

文章主要介绍了一种用于真空贴合的机械手设计,从机械手的整体结构设计到x、y、z、θ各轴方向的设计进行了阐述。此机械手运用CCD进行高精度的视觉对位,相对于传统工艺中的手动定位来说,对位精度、良品率及生产效率都有显著提高。     

一种伪装阵地构造方法研究

针对阵地伪装的重要性,提出一种新的伪装阵地构造方法。该方法通过GIS获取阵地地貌信息,以阵地的典型特征地貌为原型,结合各种约束条件提取其地形定量因子构造伪装阵地初始模型。利用随机中点位移法中的菱形-方形网算法进行迭代运算生成随机分形模型,通过加权融合构造出伪装阵地精细模型。对该伪装阵地构造方法进行仿真实验,实验结果表明,该方法有效、可行,能较好地构造伪装阵地。     

On Practical Design for Joint Distributed Source and Network Coding

This paper considers the problem of communicating correlated information from multiple source nodes over a network of noiseless channels to multiple destination nodes, where each destination node wants to recover all sources. The problem involves a joint consideration of distributed compression and network information relaying. Although the optimal rate region has been theoretically characterized, it was not clear how to design practical communication schemes with low complexity. This work provides a partial solution to this problem by proposing a low-complexity scheme for the special case with two sources whose correlation is characterized by a binary symmetric channel. Our scheme is based on a careful combination of linear syndrome-based Slepian-Wolf coding and random linear mixing (network coding). It is in general suboptimal; however, its low complexity and robustness to network dynamics make it suitable for practical implementation.      

小型智能机器鱼系统研究与设计

文中研究并设计了小型智能机器鱼系统,该系统作为监测终端可实现水下寻迹与避障,系统利用MPU6050获取姿态信息并构建闭环控制保持机器鱼平衡,采用AJ-SR04M超声波传感器进行测距,GPS/BDS双模定位模块对探测到的水下目标进行定位,利用GSM/GPRS无线传输技术将获取的信息发送至监控手机App端。文中研究并给出了系统的软硬件详细设计,对机器鱼运动控制算法进行了仿真,系统实验测试结果表明:该系统可实现对水下目标的探测与测量数据的传输,并具有自动避障等功能,研究结果具有一定的实用价值。     

航天测量船工况设计的模糊综合评估方法

航天测量船工况设计是海上测控方案设计中最为重要也是最为复杂的一部分。文中提出了基于模糊理论的综合评判理论对各个测量船工况设计方案进行总体评估,运用层次分析法确定权重系数,最后对评估结果进行分析,为方案决策提供客观、量化的科学依据。     

全扫描结构可测性设计方法的研究

探讨了在Synopsys软件中用全扫描结构实现数字电路可测性设计中遇到的问题及解决方法，如扫描结构的基本结构、测试的时序等问题。扫描结构对电路本身的结构有严格的要求，重点讨论了扫描结构对电路结构的限制及对违反限制的电路进行修改的方法。     

Design and Development of a Medical Parallel Robot for Cardiopulmonary Resuscitation

The concept of a medical parallel robot applicable to chest compression in the process of cardiopulmonary resuscitation (CPR) is proposed in this paper. According to the requirement of CPR action, a three-prismatic-universal-universal (3-PUU) translational parallel manipulator (TPM) is designed and developed for such applications, and a detailed analysis has been performed for the 3-PUU TPM involving the issues of kinematics, dynamics, and control. In view of the physical constraints imposed by mechanical joints, both the robot-reachable workspace and the maximum inscribed cylinder-usable workspace are determined. Moreover, the singularity analysis is carried out via the screw theory, and the robot architecture is optimized to obtain a large well-conditioning usable workspace. Based on the principle of virtual work with a simplifying hypothesis adopted, the dynamic model is established, and dynamic control utilizing computed torque method is implemented. At last, the experimental results made for the prototype illustrate the performance of the control algorithm well. This research will lay a good foundation for the development of a medical robot to assist in CPR operation.     

OFDM雷达信号联合优化设计与处理方法

本文针对机载雷达探通一体化信号设计与处理的难匹配问题,提出正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）雷达信号联合优化设计与处理方法。首先,基于机载探通一体化系统发射和接收信号链路建立线性接收模型,接着基于最小二乘估计理论提出雷达脉压算法和通信解调算法;然后,分别推导雷达脉压和通信解调后的输出信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）,以雷达和通信输出SNR加权最大化为目标建立优化问题模型。由于该优化问题是一个NP难问题,本文提出降次-交替方向乘子法获取近似解。最后,通过仿真验证本文所提方法可以通过参数动态调整,适应探通一体的需求,并保持探测和通信性能。