微机电系统在医疗工程中的应用研究

介绍了微机电系统的基本概念、医疗用微机电系统的研究和几种典型的应用实例。

基于永磁磁场的电子胶囊定位系统

为了确定可吞服式电子胶囊在人体内的位置,基于矩形永磁体空间磁场解析式,设计了定位系统,提出了相应的定位算法,并进行了实验。系统中两个三轴磁传感器封装在胶囊内,由胶囊和永磁体的空间位姿关系模型,建立了与传感器输出和胶囊位姿变量相关的一组非线性方程。对方程进行了数值求解,并和期望值进行了比较,结果发现该方法是切实可行的。

微电子机械系统(MEMS)及其应用的研究

微型机电系统技术是一个新兴的技术领域。本文介绍了微电子机械系统 (MEMS)的特点和关键技术 ,讨论了MEMS的应用 。

基于虚拟仪器技术的变压器综合检测系统

介绍了采用虚拟仪器技术、组件化软件技术和数字信号处理技术的电力变压器综合检测系统。

煤气管道机器人远程信息交换系统的设计与实现

分析了煤气管道环境下远程信息交换系统的技术难点，提出了远程信息交换系统的设计方法和逻辑模型，建立了一种基于虚拟路由机制的信息交换规则，制订了相应的软、硬件设计和系统集成方案，最终实现了一种适合拖缆式煤气管道探测机器人作业特点和要求的远程信息交换系统。该系统采用分级信息交换、传输、处理模式，使用了特殊设计的光电混合电缆，信息数据传输时可兼顾能量的供给，通过实际煤气管道现场宾验表明，该系统通信速率高，工作稳定，能有效地实现煤气管道机器人远程信息交换和控制。

虚拟仪器视觉系统的设计与实现

将虚拟仪器技术应用于机器视觉系统 ,设计了一套低成本、高性能的虚拟仪器视觉系统。对系统的实现进行了详细的讨论 ,给出了图像采集模块的部分 G代码 ,并论述了图像处理的关键技术 。

多路电子数显百分表测量系统的研制

介绍一种多通道数字量测量系统 ,以电子数显百分表为测量头 ,系统采用了主从单片机结构 ,能够快速的完成数据的采集和处理。配以PC接口 ,可进一步扩展功能 。

仪器非线性自动校准系统

本文提出了一种修正测量数据的方法，分析了仪器非线性自动校准系统的补偿机理，给出了校准系统的特性函数。

基于虚拟仪器技术的变压器综合检测系统

电力变压器的性能参数是变压器作为出厂前的质量保证措施以及运行时状态监测的一项重要任务，是保证电力系统正常运行的关键措施。本文论述的系统采用了先进的虚拟仪器技术、组件化软件技术和数字信号处理技术实现了一个具有高度灵敏性、可扩展性的电力变压器综合测试系统。

红外双色测温光学系统误差分析

红外双色测温法由于具有不干扰温场、响应速度快等优点,被广泛应用在冶金、电力和电子等工业行业。目前红外双色测温系统采用的双通道光学系统中,采用光轴一致原则。基于双通道红外双色测温系统,分析了分色镜对主光路光轴的影响,结果表明:分色镜会使主光路光轴产生偏移,并影响成像效果。使用Zemax软件分别进行仿真验证和搭建光学平台进行实验验证,结果表明:分色镜会使主光路光轴偏移,且在探测器面积较小时,对光学系统产生的影响不可忽略。

组合导航系统新息自适应卡尔曼滤波算法

全球定位系统(GPS)量测噪声的不稳定变化将造成惯性导航系统(INS)/GPS舰用组合系统卡尔曼滤波器性能下降,在对自适应卡尔曼滤波器分析的基础上,提出了一种新的基于新息估计的自适应卡尔曼滤波算法.该算法通过计算新息方差强度的极大似然估计最优估计,将新息方差计算直接引入卡尔曼滤波器的增益计算.仿真结果表明,本文方法较标准卡尔曼滤波器可以提高系统精度和抗干扰能力.

激光跟踪运动物体空间坐标测量系统研究(英文)

基于激光跟踪干涉测量法建立的柔性三坐标测量系统能够有效地解决运动物体 (如机器人手臂、数控机床刀具 )空间位置测量 ,并且有望获得高的精度。讨论了球坐标法激光跟踪干涉动态测量 ,给出了测量原理和系统构成 ,建立了数学模型和实验。

基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统

针对国内外桥梁裂缝测量效率低、成本高、精度低等现状,提出了一种基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统。采用相机标定、图像匹配、三维坐标计算等双目立体视觉技术对桥梁裂缝的宽度和长度进行计算,实现了桥梁裂缝测量系统。实验通过与单目摄像机用图像处理方法计算的桥梁尺寸结果作对比,表明:对于同一条裂缝的宽度与长度,用所提方法在不同拍摄角度下计算结果差别不大,并且与真实值的相对误差分别保持在10%和1%以内,而同一条件下单目测量系统的计算结果则随着拍摄角度的变化相差很大,宽度测量误差最大达到了19.41%,长度测量误差最大达到了54.35%。说明基于双目立体视觉技术的桥梁裂缝测量系统可以应用于实际中,并且鲁棒性更强,测量结果更精确。

一种新型管道检测机器人系统

研制了适用于管径为400～650mm的煤气管道内缺陷自动探测系统.该系统由采用远程网络控制技术的管道机器人移动机构、无损检测传感器和地面工作站等组成.综述了管道检测机器人的系统总体设计、关键技术和性能实验.实验结果表明,所研制的管道检测机器人系统在管道中运行平稳,具有稳定的牵引力,其值可达1.404kN,适用于400～650mm管径的油气管道检测.

热光系数与长周期光纤光栅的温度灵敏度研究

利用受温度影响的光纤的本征方程和相位匹配条件,从理论上研究了长周期光纤光栅(LPFGs)的温度响应特性,给出了LPFGs的温度灵敏度的解析表达式。对利用低模序包层模的LPFG进行了实验研究。结果表明,利用不同包层模的LPFGs具有不同的温度灵敏度。分析了光纤的材料热光系数和模的热光系数的差别。单模光纤导模的热光系数接近纤芯的材料热光系数,而包层模的热光系数比包层的材料热光系数大,模序越大,其值越大。适当调整纤芯和包层的热光系数,并选用不同的包层模,可以得到对温度灵敏或不灵敏的LPFGs。

R-T-S平滑算法在捷联惯性异航系统初始对准精度事后评估中的应用

捷联惯性导航系统(SINS)通常采用Kalman滤波实现初始对准.由于R-T-S最优固定区间平滑算法的精度比Kalman滤波高,采用R-T-S最优平滑算法通过事后处理SINS对准数据来计算SINS的失准角,作为参考失准角,对SINS初始对准的精度进行事后评估.以船用SINS为例进行了仿真.结果表明,R-T-S最优平滑算法的精度比Kalman滤波精度高,从而说明利用R-T-S平滑算法对SINS初始对准精度进行事后评估是可行的.

捷联惯性导航系统传递对准的杆臂效应分析

在传递对准过程中,需将载体上的主惯性导航系统(简称:主IN S)高精度的导航信息传递给武器惯性导航系统(简称:从IN S)。由于主、从IN S在载体上的安装位置不同,而用杆臂矢量描述两套系统的相对位置;当两套系统在空间上分隔较远也就是杆臂矢量幅值较大、且载体有较大幅度的运动时,在传递对准过程中,需要对杆臂效应造成的误差进行补偿。对传递对准过程中,不同形式的杆臂效应引起的各种误差进行了讨论。

周期无人值守机舱监测报警系统方案研究

无人机舱是目前国际上新建船舶的常规要求 ,满足各国船级社 AUT-0规范的机舱监测报警系统是周期性无人值守机舱的重要组成部分。本文在介绍机舱监测报警基本原理的基础上 ,调研了国内外有代表性的几个机舱监测报警系统 。

夜光藻赤潮与环境因子关系的模糊分析

针对在2006年夏天渤海湾赤潮重点监控区中发生的一次夜光藻赤潮，考虑到夜光藻赤潮过程与环境因子的复杂关系和赤潮监测数据的不确定性，利用模糊逻辑方法对监测数据样本进行了分析。本文的研究对象为1号、2号和4号站位包含有夜光藻赤潮过程的7月26日～8月20目的连续监测数据，给出了隶属度函数和模糊规则的提取方法，利用生成的模糊逻辑规则阐述了此次夜光藻赤潮的生消过程并分析了夜光藻赤潮与若干环境因素之间的变动关系，为进一步研究该海域的夜光藻赤潮机理并预测夜光藻赤潮奠定了基础。

六足微型仿生机器人及其控制系统的研究

介绍了一种微型六足仿生机器人的结构与控制系统，分析了这种微型六足仿生机器人的移动原理，阐述了如何通过计算机来控制微型六足仿生机器人的运动，该机器人基于仿生学原理，结构独特、简单、新颖，能方便地实现前进和后退，其样机外形尺寸为：长30mm，宽40mm，高20mm，重6.3克。并对该样机进行了实验，实验结果表明该机器人具有较好的机动性。