一种可实现两档切换降落相机的镜头设计

设计了一种用于深空探测的新型宽视场多光谱降落相机,通过两档切换,实现了1.5m^+∞以及30cm两档成像范围的目标探测.在1.5m^+∞档,能实现着陆器下降过程中对被测星体表面的全色成像;在30cm档,采用蓝绿、红色以及近红外三个独立的发光二极管光源阵列分别对着陆后近距离目标进行照明,通过对采集到的多光谱图像进行处理,可实现目标组成成分的鉴定.取降落相机设计谱段420~900nm,方形视场49.5°×49.5°,F数5.4,当目标距离为1.5m^+∞时,焦距f′1为12.9mm;目标距离30cm时,焦距f′2为12.5mm.系统中第一镜采用近似无光焦度的前置弯月透镜,利用镜片的开合完成不同成像范围的档位切换,使系统焦距在两档切换时变化不大,目标不易丢失.分析可知,镜头在35lp/mm处,系统调制传递函数均达到0.6以上,成像质量接近衍射极限;全视场畸变优于1.2%;第一镜倾斜、偏心公差设计合理.该设计解决了以往定焦降落相机在着陆后无法对近距离目标清晰成像的问题.

“嫦娥五号”探测器有效载荷分系统设计

主要介绍了为实现采样区就位探测的科学目标和国旗展示任务,“嫦娥五号”(Chang'E-5,CE-5)探测器配置的有效载荷分系统所携带的全景相机、降落相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪4类科学载荷,及国旗展示系统、全景相机转台、载荷数据处理器等工程及支撑载荷,通过对各载荷系统的单机及分系统层面的减重设计、热设计、集成设计,圆满完成了分系统在轨工作任务。

视觉性下肢外骨骼下楼梯在线步态规划

为了帮助脊椎损伤患者能在不同场合中下楼梯活动,提出了一种惯性测量单元(IMU)的适用于外骨骼下楼梯的步态规划算法去检验佩戴者的运动轨迹,同时使用深度相机作为视觉传感器实时检测楼梯环境。此种算法按照视觉传感器反馈的楼梯高度与宽度、穿戴者的下肢尺寸等数据对关节位置进行最优轨迹的规划,之后关节的角度轨迹利用逆运动学进行计算分析。最后通过多名实验者穿戴下肢外骨骼机器人在两种不同尺寸的楼梯上进行模拟实验,机器人根据不同环境规划出不同的步态轨迹去帮助穿戴者完成下楼梯的实验,且实际楼梯尺寸与深度相机检测的尺寸误差在2%以内。实验结果表明,运用此种算法的下肢外骨骼机器人可以为不同的人规划出适应不同尺寸楼梯的步态轨迹,从而验证了此种算法的有效性。