可变形模块化履带机器人构型转换原理与验证

为实现机器人在不同环境中能够通过改变自身构型跨越障碍并完成任务,需对可变形模块化履带机器人构型之间的相互转换进行研究。以具有27种构型的机器人为研究对象,该机器人构成一个构型网络,每种构型被定义为加权定向构型网络中的一个节点。从一种构型到另一种构型的转换由非负权值的有向路径表示,权值均为1。采用Floyd算法,通过对距离矩阵和路由矩阵的迭代计算,求出构型网络中任意2种构型之间相互转换的最短步数与经过的中间构型。实物实验给出了可变形模块化履带机器人27种构型之间的相互转换以及面对不同环境以不同的构型应对的结果。实验结果表明,该机器人可以通过最短路径实现构型之间的相互转换,并且随着所处环境的不同,机器人可以改变自身构型顺利跨越障碍并完成任务。

多体位智能轮椅床椅转换装置的运动学仿真分析

介绍了多体位智能轮椅的坐、躺、立、蹲、行5种姿态的转换功能,对床椅转换装置进行简化处理,建立背板机构的运动学模型,利用MATLAB对模型进行计算,得到背板的角速度和角加速度时间的运动曲线。利用ADAMS对优化后的装置模型进行运动学分析,得到改进后床椅转换装置的运动曲线。结果表明:该装置具有较好的运动学性能,在床椅转换过程中背板的最大角加速度达到了16°/s^(2),小于人体所能承受的最大角加速度50°/s^(2)。改进后,床椅平稳转换的时间有所延长,转换过程耗时7.5 s,在0.7~6.9 s内,背板运动趋于加速度接近0的平稳运动,表明推杆速度设计合理。

模块化功率转换器非线性分散控制研究

模块化是在不增加单个器件应力的情况下提高功率变换器容量的有效途径。模块转换器的控制是最主要问题,模块化转换器的分散控制优于集中式和分布式控制,因为它更适合推广大量的模块,并减少了全局系统失效的可能性。本文研究了一种分散控制方法,其中每个模块的功率在任何时刻的增加或减少取决于当前的处理功率,并证明了所提出的控制在各种配置中的有效性能。

相控阵用TR模块的健康管理

为满足相控阵雷达收发模块(TR模块)全生命周期健康管理的需求,本文设计了一种新型健康管理方式。通过对TR模块故障检测需求进行详细分析,确定故障检测内容和响应方案,并提出设计方案、系统框图及具有针对性的检测电路。试验表明:该健康管理方式的故障定位可覆盖TR模块的6种主要故障,满足TR模块健康管理需求,且设计的样机具有较高的工业应用价值。

多链可重构模块化机器人的构型转换

可变形指尖陀螺是一种流行的玩具,其多链、可变形的优点为空间机器人提供了一种方案。以此玩具为启发,结合链型机器人灵活多变的特点,引入了多链可重构模块化机器人。以构型分析及构型转换策略为重点对多链可重构模块化机器人的拓扑构型展开研究,使其改变拓扑构型来适应不同任务。首先,结合整数拆分及排列组合,建立了适用于正六边形基座的模块化机器人基本非同构构型库,提出了一种非同构构型枚举算法,该算法表明非同构构型数随模块数的增加呈指数型增长;其次,以构型转换为核心,定义了基于结构特征的等价关系库,设计了一种构型匹配的重构策略来完成构型间的最优匹配与转换;最后,通过演示与仿真,验证了重构策略的有效性。

某模拟-数字转换模块原理分析及测试方案设计

飞机飞行感知技术涉及多个传感器,传感器产生的模拟信号需要经过模拟-数字转换后供机载计算机使用,模拟-数字转换模块的质量直接关系飞行安全。为保障战机飞行安全,提高模拟-数字转换的修理质量,分析了某模拟-数字转换模块的原理组成,提出一种基于通用测试平台的自动检测方案,研制了一套基于通用测试平台测试硬件和自动测试软件,并开展了相关功能验证。测试结果表明方法有效,且提升了模拟-数字转换模块的故障检出率。

基于FPGA的FlexRay总线转换模块设计

FlexRay通信系统是先进汽车控制应用的新兴标准,它为汽车应用提供高速串行通信、时间触发总线和电子设备之间的容错通信。为了适应星载计算机低成本、可伸缩、可重构、快速组装等发展需求,可将FlexRay通信系统应用到宇航计算机系统中。针对星载平台产品快速定制的应用需求背景,设计了基于FPGA的FlexRay总线和LocalBus总线转换模块控制器,实现星载电子系统的按需定制和快速动态组装。在Xilinix工具上对转换模块进行了VHDL仿真,仿真结果表明本转换模块满足设计要求。

一种滤波转换模块故障模式分析

对某型滤波转换模块各电路进行了分析,并根据故障模式建立了相应的故障树,找出对该模块功能影响较大的元器件,采取相应的设计措施,从而提高了产品的质量和可靠性。

一种适用于模块化多电平换流器的多阶段模型预测控制方法

模块化多电平换流器(MMC)具有可扩展性强、输出电能质量高等优点,在电能传输领域受到了广泛的关注。针对传统模型预测控制权重因子设计复杂、桥臂环流谐波分量大等问题,文中提出了一种多阶段模型预测控制(MSMPC)方法。所提出MSMPC方法包括三个阶段:1)第一阶段获得输出电流跟踪的参考控制选项,实现交流电流控制;2)第二阶段通过引入两个环流因子来计算前阶段控制中上、下桥臂的子模块(SMs)的最优数量;3)第三阶段提出一种子模块预测电压分组排序方法,可有效减少电压排序次数和降低开关频率。与传统的MPC方法相比,所提出的MSMPC方法避免了权重因子设计,提高了环流抑制的性能,同时降低了控制器的计算量。通过仿真和实验结果验证了所提MSMPC方法的有效性。

微型建筑模块在改扩建医院中的应用

微型建筑模块作为一种创新解决方案,通过预制装配和灵活转换,为医院设计带来了革命性的变革。基于此,探讨了微型医疗模块在改扩建医院中的应用,分析其如何优化空间利用、提高医疗服务质量,并通过案例研究展示了其适应性和效率提升的实际效果。研究结果表明:微型建筑模块能够有效解决改扩建医院中的空间配置紧张和服务需求扩大问题,是未来医院设计和运营中不可或缺的一部分。

复杂多层建筑叠箱-底框结构体系模块化设计

某中学新建综合楼采用了箱式钢结构模块化建筑和叠箱-底部框架结构体系,其中涉及大跨度转换桁架和多种不规则项。为确保结构的安全性和稳定性,文章遵循抗震性能化设计原则,为结构体系和构件设定了合理的性能目标。通过小震弹性分析和大震弹塑性分析,验证了综合楼结构的抗震性能。此外,还对中震下的关键构件—转换桁架进行了弹性分析。综合分析结果表明,综合楼采用的叠箱-底部框架结构体系能达到既定的抗震性能目标。

柔性光伏电池模块制备工艺优化及性能评价

柔性光伏电池模块因其轻薄、可弯曲等特点在可穿戴电子、智能建筑等领域具有广泛应用前景。文章针对柔性光伏电池模块制备工艺进行优化,并采用多种方法评价其性能。分析了光伏电池制备工艺的现状与挑战,探讨了工艺参数优化方法和柔性基底选择与优化。介绍了光伏电池性能评价方法,包括电学性能测试和光学性能测试。

基于STM32的CAN-USB转换模块

提出了一种基于STM32F105微控制器的CAN-USB转换模块设计方法,介绍了转换模块的软硬件设计思路。转换模块结合了CAN总线和USB总线的优点,具有即插即用、在线设置波特率、在线创建CAN帧消息等特点。实践证明:转换模块能够很好地实现PC机与CAN设备的通信任务,为监测现场CAN总线设备提供了一种新途径。

水下模块化自重构机器人构形拓扑转换

定义了水下模块化自重构机器人构形拓扑转换基本概念 ,并分析总结出构形拓扑转换的基本规律 .然后采用遗传算法对构形拓扑转换进行优化 ,有效地降低构形拓扑转换操作过程中的连接和断开操作次数 ,提高自重构效率 .

电感式传感器测量转换模块的设计

电感式传感器所采用的测量转换电路输出的都是模拟信号,且都需要提供交流激磁信号,使用不方便。提出一种测量转换方法,即由单片机发出方波信号,经滤波放大后得到标准正弦波信号,用于电感式传感器激磁,传感器输出交流信号由隔离电量传感器变为直流信号后,再由单片机直接测量,测量结果以RS—232串口输出。根据该方法设计的电感式传感器测量转换模块具有电路简单、测量精度高和结果便于数字处理等特点。

CAN-HOSTLINK协议转换模块的设计

介绍了CAN-HOSTLINK协议转换模块的设计方法。该模块解决了具有HOSTLINK协议接口的PLC与CAN总线系统的接入问题,实现了CAN总线系统中对这些PLC的透明远程监控。这种设计方法还可用于其它协议转换模块的设计。

基于智能模块的RS-485通信协议转换路由器

不同的仪表可能有不同的RS - 4 85通信方式 ,当需要将这些不同协议仪表进行统一的通信时就需要进行协议的转换。本文应用一种内置DOS最小系统的智能模块 ,实现了不同RS- 4 85协议转换的路由器 ,并可以用于RS- 4 85与其它通信协议的网络互联。

光伏模块方位与太阳能转换效率关系的研究

假设太阳光为单色光前提下,定量分析了光伏模块的倾角和方位角与接收太阳辐射量之间的关系,利用LabVIEW软件对光伏模块全年平均辐射量进行计算,分析各种因素对全年平均辐射量的影响,得到了光伏模块全年最佳的倾角和方位角,为正确安装光伏模块及提高光伏模块太阳能转换效率提供理论依据。

电源转换模块LTC3780的工作性能仿真分析

为了获得可应用于航天器系统的稳定的供电电源,采用高性能升压-降压开关稳压控制器LTC3780,设计在低压、高压和正常供电时都能实现预期输出电压的电源转换电路;利用LTspice软件对该电源转换电路进行工作性能仿真,主要对不同输入电压时的输出电压和不同负载时的带载能力进行了仿真,通过仿真实现了稳定的电压输出和较强的带载能力。