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基于虚拟3D视觉和力觉交互的SEM遥纳操作系统
被引量:
5
1
作者
李东洁
荣伟彬
+2 位作者
孙立宁
肖万哲
邹宇
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期52-59,66,共9页
为增强纳米操作的交互性,本文结合虚拟现实技术,借助力觉反馈设备搭建了基于虚拟3D视觉反馈与虚拟力觉反馈的遥纳操作平台.为确保虚拟环境能够正确反映真实的纳米操作环境,对虚拟模型的碰撞检测和力觉渲染进行了详细设计;同时在力觉反...
为增强纳米操作的交互性,本文结合虚拟现实技术,借助力觉反馈设备搭建了基于虚拟3D视觉反馈与虚拟力觉反馈的遥纳操作平台.为确保虚拟环境能够正确反映真实的纳米操作环境,对虚拟模型的碰撞检测和力觉渲染进行了详细设计;同时在力觉反馈设备和虚拟环境之间引入虚拟匹配环节保证力觉交互接口的稳定,增强主端控制模块的协调性.为实现准确的纳米操作,采用基于兴趣区域的图像特征方法提取探针深度信息,快速建立图像模糊度与探针到基底的距离的关系,实现对探针的闭环控制.最后,利用所述的系统平台以及操作方法,完成了单根ZnO纳米线的转移实验.
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关键词
遥纳操作
虚拟力觉交互
虚拟3D视觉交互
SEM(扫描电子显微镜)
原文传递
基于SEM的微纳遥操作系统控制策略研究
被引量:
4
2
作者
周杰
荣伟彬
+1 位作者
许金鹏
孙立宁
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期2448-2457,共10页
为改善基于扫描电镜微纳遥操作系统的力觉临场感与稳定性,针对微纳遥操作系统提出一种基于滑模的阻抗控制策略。主操作手端应用阻抗控制策略,以提高主操作手的顺应性;从操作手端采用基于滑模的阻抗控制策略,解决从操作手端参数的不确定...
为改善基于扫描电镜微纳遥操作系统的力觉临场感与稳定性,针对微纳遥操作系统提出一种基于滑模的阻抗控制策略。主操作手端应用阻抗控制策略,以提高主操作手的顺应性;从操作手端采用基于滑模的阻抗控制策略,解决从操作手端参数的不确定性问题。由于实现上述控制策略需要的微分控制信号难以直接获取,故在主/从控制策略中结合跟踪微分器技术进行在线获取。针对微纳遥操作系统工作于低频带,具有极大的力反馈增益(105以上)特点,利用Liewellyn稳定判据推导出小延时下系统稳定条件。仿真和实验表明:所提出控制策略具有良好的鲁棒性,能够提供精确的力觉临场感。位置跟踪阶段最大位移误差小于0.5μm;接触阶段操作者能够精确地感知从操作手端1μN接触力。
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关键词
微
纳
遥
操作
滑模控制
阻抗控制
跟踪微分器
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职称材料
题名
基于虚拟3D视觉和力觉交互的SEM遥纳操作系统
被引量:
5
1
作者
李东洁
荣伟彬
孙立宁
肖万哲
邹宇
机构
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
哈尔滨理工大学机电控制及自动化技术研究所
出处
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期52-59,66,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(51105117)
国家自然科学基金资助项目(90923041)
+3 种基金
新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-08-0170)
长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0915)
中国博士后基金资助项目(20100471015)
机器人技术与系统国家重点实验室开放基金资助项目(SKLRS-2010-MS19)
文摘
为增强纳米操作的交互性,本文结合虚拟现实技术,借助力觉反馈设备搭建了基于虚拟3D视觉反馈与虚拟力觉反馈的遥纳操作平台.为确保虚拟环境能够正确反映真实的纳米操作环境,对虚拟模型的碰撞检测和力觉渲染进行了详细设计;同时在力觉反馈设备和虚拟环境之间引入虚拟匹配环节保证力觉交互接口的稳定,增强主端控制模块的协调性.为实现准确的纳米操作,采用基于兴趣区域的图像特征方法提取探针深度信息,快速建立图像模糊度与探针到基底的距离的关系,实现对探针的闭环控制.最后,利用所述的系统平台以及操作方法,完成了单根ZnO纳米线的转移实验.
关键词
遥纳操作
虚拟力觉交互
虚拟3D视觉交互
SEM(扫描电子显微镜)
Keywords
tele-nanomanipulation
virtual force interaction
virtual 3D visual interaction
SEM(scanning electron microscopy)
分类号
TP249 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
基于SEM的微纳遥操作系统控制策略研究
被引量:
4
2
作者
周杰
荣伟彬
许金鹏
孙立宁
机构
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
黑龙江科技大学电气与控制工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期2448-2457,共10页
基金
长江学者和创新团队发展计划(IRT0915)
新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0170)
机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)自主研究课题(SKLRS201301A01)项目资助
文摘
为改善基于扫描电镜微纳遥操作系统的力觉临场感与稳定性,针对微纳遥操作系统提出一种基于滑模的阻抗控制策略。主操作手端应用阻抗控制策略,以提高主操作手的顺应性;从操作手端采用基于滑模的阻抗控制策略,解决从操作手端参数的不确定性问题。由于实现上述控制策略需要的微分控制信号难以直接获取,故在主/从控制策略中结合跟踪微分器技术进行在线获取。针对微纳遥操作系统工作于低频带,具有极大的力反馈增益(105以上)特点,利用Liewellyn稳定判据推导出小延时下系统稳定条件。仿真和实验表明:所提出控制策略具有良好的鲁棒性,能够提供精确的力觉临场感。位置跟踪阶段最大位移误差小于0.5μm;接触阶段操作者能够精确地感知从操作手端1μN接触力。
关键词
微
纳
遥
操作
滑模控制
阻抗控制
跟踪微分器
Keywords
micro/nano teleoperation
sliding mode control
impedance control
tracking differentiator
分类号
TH39 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于虚拟3D视觉和力觉交互的SEM遥纳操作系统
李东洁
荣伟彬
孙立宁
肖万哲
邹宇
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2013
5
原文传递
2
基于SEM的微纳遥操作系统控制策略研究
周杰
荣伟彬
许金鹏
孙立宁
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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