基于压电效应的道路振动能量俘获系统研究

针对目前车辆振动能量回收率较低的问题,为探究路面振动能量俘获技术,笔者对基于压电效应的道路振动能量俘获系统进行了研究。设计并搭建了能量俘获模拟系统,并进行了测试。首先,基于PZT-5H系列压电陶瓷设计了压电振子,并对影响压电振子能量转化效率的振动模态及支撑方式进行分析及设计;然后,对整流电路、稳压电路及储能电路进行了分析,并基于集成芯片LTC3588-1设计了外围电路,通过引脚选择3.3 V的输出电压并将其输出的电能储存在超级电容中;最后,利用激振器搭建了道路振动能量俘获模拟系统对压电振子进行了测试。LED灯的模拟负载电路验证了该能量俘获系统的可行性;激振器载荷加载试验结果表明该能量俘获系统的能量转换效率约为0.5%。

激光跟踪仪测量系统主动靶球装置设计及测试

针对目前激光跟踪仪测量工作中靶球容易断光、需要人工引导激光的问题,课题组设计出了一种能够自动对光的主动激光靶球(spherically mounted retroreflector,SMR)装置。基于STM32系列单片机实现了控制电路的设计,通过实时检测跟踪仪的转角以及靶球自身的自转角度,能够准确计算出靶球收光口与跟踪仪出射激光之间的偏角,进而控制步进电机带动靶球作相应的旋转实现对光;将主动靶球装置安装在4足机器人上进行了性能测试。研究结果表明使用该主动靶球装置可以有效减少激光跟踪仪断光次数,提高了跟踪仪在机器人在线检测等领域的测量效率,具有良好的实用性。

基于视觉传感的医疗服务机器人位姿精度测试系统的研制

针对用于室内环境的医疗服务类机器人,提出了一种基于多目视觉传感对其工作面进行位姿精度测试的方法。该方法采用多目视觉传感器测量固定在服务机器人工作面上的靶标,通过非线性最小二乘法对测量坐标系与机器人基坐标系进行对齐,并融合多目图像数据来实现工作面位姿精度测试。最后,将该视觉测试方案在型号为ABIR X8的医疗服务机器人上进行试验验证,依据GB/T 38124 《服务机器人性能测试方法》给出项目和精度指标。该视觉测试系统和方法满足国家标准规定的各项要求。