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大口径强激光倍频系统精密调整架的研制 被引量:4
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作者 苏建良 沈振军 +4 位作者 秦新捷 沈耀宗 孙麟治 朱宝强 詹廷宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1999年第2期37-42,共6页
叙述了大口径高功率固体激光器,利用两块级联晶体的二阶非线性效应,对激光输出进行谐波转换,实现三次谐波输出的方法。介绍了实现倍频和混频过程所需的精密调整架的结构设计要点及其精度分析。研制的8套倍频器系统在同一台控制电源... 叙述了大口径高功率固体激光器,利用两块级联晶体的二阶非线性效应,对激光输出进行谐波转换,实现三次谐波输出的方法。介绍了实现倍频和混频过程所需的精密调整架的结构设计要点及其精度分析。研制的8套倍频器系统在同一台控制电源集中控制下,可获得高精度要求。 展开更多
关键词 激光器 倍频晶体 倍频器 精密调整架
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基于六阶波像差理论的非球面大孔径折反射成像系统像差优化方法
2
作者 曹一青 沈志娟 吕丽军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期67-77,共11页
大孔径折反射成像系统被广泛应用于机器人导航和安全监控等领域。首先分析了超大视场光学系统六阶波像差理论应用于非球面光学系统的像差计算方法,随后基于该六阶波像差理论,构建了非球面大孔径折反射成像系统像差优化评价目标函数,并... 大孔径折反射成像系统被广泛应用于机器人导航和安全监控等领域。首先分析了超大视场光学系统六阶波像差理论应用于非球面光学系统的像差计算方法,随后基于该六阶波像差理论,构建了非球面大孔径折反射成像系统像差优化评价目标函数,并给出了求解这种包含多个光学参量的目标函数的优化算法,得到优化后的系统结构参数。最后,应用所提方法设计了一款工作波段为400~700 nm、最大视场角为120°、 F数为2.6且成像质量较好的光学系统。设计案例的结果表明所提出方法是有效的,为非球面大孔径折反射成像系统像差优化提供了一种有效手段。 展开更多
关键词 几何光学 像差优化 非球面 大孔径 平面对称
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C8051F020的微型旋翼飞行器实验平台的控制系统 被引量:5
3
作者 罗均 邢兰兴 +1 位作者 周焱 谢少荣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期713-718,共6页
提出了一种与传统桨距角递推算法不同的基于高速摄影和图像处理的桨距角测定方法。根据实验要求,开发了一个以微型旋翼飞行器的非对称变距装置为测试主体的实验平台,并设计了一套基于C8051F020的微型旋翼飞行器实验平台的控制系统。该... 提出了一种与传统桨距角递推算法不同的基于高速摄影和图像处理的桨距角测定方法。根据实验要求,开发了一个以微型旋翼飞行器的非对称变距装置为测试主体的实验平台,并设计了一套基于C8051F020的微型旋翼飞行器实验平台的控制系统。该控制系统以C8051F020单片机为微控制器,用微型位置传感器来检测螺旋桨主轴的相位信息,并利用C8051F020单片机内部的PCA捕捉功能采集位置传感器的输出信号,得到螺旋桨主轴的四个相位;利用单片机输出的PWM方波信号控制电机的转速,以达到对螺旋桨电机进行加速的目的;利用单片机内部产生的PCA捕捉中断来触发高速摄像机的拍摄,以实现飞机加速与拍摄的同步。该控制系统结构紧凑,系统可靠性高。最后通过该控制系统来控制微型飞行器仿真飞机前飞的状态,得到该状态下桨叶的变距曲线,证明所提出的桨距角测定方法和由此开发的实验平台在测量桨距角中是有效的,达到了预期目标。 展开更多
关键词 微型旋翼飞行器 实验平台 C8051F020 高速摄影
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基于光纤的三维电子散斑干涉测量系统设计 被引量:10
4
作者 周文静 于瀛洁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1815-1821,共7页
为了实现物体三维变形非接触式测量,设计了基于电子散斑干涉技术的三维变形测量系统。该系统采用了一分五型分束光纤,这根光纤在系统中起到分光和传光的作用,使系统所需器件比一般的设计系统要少。为了获得变形的量化数值,系统将电子散... 为了实现物体三维变形非接触式测量,设计了基于电子散斑干涉技术的三维变形测量系统。该系统采用了一分五型分束光纤,这根光纤在系统中起到分光和传光的作用,使系统所需器件比一般的设计系统要少。为了获得变形的量化数值,系统将电子散斑技术与相移技术结合在一起,由压电陶瓷引入相移,并采用"4+1"相移算法计算变形量。该系统可以实现面内及离面变形的独立测量,进而实现物体三维变形的测量。文中对带缺陷的木板进行了加热变形测量,检测其面内、离面变形的敏感度;然后对钢板进行了应力三维变形的测量,得其离面变形量为5μm。结果表明,设计的测量系统可以实现各种变形的测量。 展开更多
关键词 电子散斑干涉技术 三维变形测量 系统设计 分束光纤 相移技术
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虚拟仪器在声波激发的地表振动检测系统中的应用 被引量:5
5
作者 王驰 周瑜秋 +1 位作者 丁卫 沈高炜 《声学技术》 CSCD 2012年第4期345-350,共6页
设计一个声波激发的地表振动检测系统,用基于Labview的软件平台实现数据的采集与处理。用扬声器发出扫频的正弦声波激励地表产生地表振动,并用地震检波器接收地表振动速度信号,通过NI 5112数字化仪传送到计算机,在Labview环境下进行滤... 设计一个声波激发的地表振动检测系统,用基于Labview的软件平台实现数据的采集与处理。用扬声器发出扫频的正弦声波激励地表产生地表振动,并用地震检波器接收地表振动速度信号,通过NI 5112数字化仪传送到计算机,在Labview环境下进行滤波、频谱分析、波形显示与数据存储等处理。实验结果显示,该系统能有效完成测量任务,可用于声-地震耦合现象的进一步研究。 展开更多
关键词 声-地震耦合 数据采集 虚拟仪器
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超大视场变焦仿生眼光学系统设计 被引量:5
6
作者 程洪涛 吴勇翀 +3 位作者 吕杰 张培茗 郭世俊 李恒宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期215-220,共6页
提出了一种新的基于仿生鱼眼镜头模型的超大视场变焦仿生眼光学系统。该仿生眼应用可调光焦度器件能使光学系统更紧凑和不需要移动。鉴于鱼眼系统可以简化成反远物镜的原理,利用矩阵理论和变焦准则,研究了基于可调光焦度器件鱼眼镜头... 提出了一种新的基于仿生鱼眼镜头模型的超大视场变焦仿生眼光学系统。该仿生眼应用可调光焦度器件能使光学系统更紧凑和不需要移动。鉴于鱼眼系统可以简化成反远物镜的原理,利用矩阵理论和变焦准则,研究了基于可调光焦度器件鱼眼镜头设计的一阶几何光学理论,得到了鱼眼系统前组和后组的光焦度控制方程;进一步讨论了其光焦度的边界方程;最后提供的仿生变焦鱼眼的视场角最大为164°,焦距从5~15 mm变化,成像质量达到系统要求。设计实例为其在智能监控、航天军工、机器人系统等领域的应用提供了有益的探索。 展开更多
关键词 可调光焦度器件 鱼眼镜头 变焦系统 仿生眼
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平面对称光学系统像差理论的扩展 被引量:5
7
作者 吕丽军 石亮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2975-2982,共8页
将平面对称光栅系统的波像差理论扩展于平面对称折射光学系统,指出在光学系统像差问题上,反射光学系统可以看成是折射光学系统在物像空间折射率相同情况下的特例。首先,把波像差表达式扩展于光线斜入射下平面对称折射光学系统;然后,根... 将平面对称光栅系统的波像差理论扩展于平面对称折射光学系统,指出在光学系统像差问题上,反射光学系统可以看成是折射光学系统在物像空间折射率相同情况下的特例。首先,把波像差表达式扩展于光线斜入射下平面对称折射光学系统;然后,根据折射光学系统的要求,对光栅像差的推导过程进行相应的修正,最终,导出了任意方位像平面上的像差。结果表明,导出的像差表达式同时适用于反射、衍射、折射3种光学系统的像差计算。与光线追迹解析法导出的像差系数进行了解析比较,并分别应用提出的像差表达式和光线追迹程序Zemax对一透镜光学系统在斜入射角为50°下的光束进行成像数值模拟,两种方法都验证了提出理论的正确性。 展开更多
关键词 波像差 平面对称光学系统 透镜 光学设计
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下肢康复机器人系统中的跑步机速度跟随自适应控制方法 被引量:7
8
作者 崔文琪 李峰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第9期30-34,共5页
研究了一种适用于下肢康复机器人的跑步机速度自适应控制方法。根据人体在矢状面行走方向上髋关节固定于机器人系统的特点,采用拉压力传感器来检测人体运动趋势,在速度控制器中利用非线性增益自动设置速度变换量。根据这一原理,设计了... 研究了一种适用于下肢康复机器人的跑步机速度自适应控制方法。根据人体在矢状面行走方向上髋关节固定于机器人系统的特点,采用拉压力传感器来检测人体运动趋势,在速度控制器中利用非线性增益自动设置速度变换量。根据这一原理,设计了一套力测量装置,通过实物样机验证其可行性。实验结果表明,该控制方法可以满足跑步机速度跟随自适应的要求。 展开更多
关键词 下肢康复机器人 跑步机 速度自适应 控制方法
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管间机器人纵向移动平台模糊控制系统 被引量:2
9
作者 李旻 章亚男 龚振邦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第4期343-348,共6页
针对核电站蒸汽发生器热交换管道自动化视频检测的要求,研制了管间机器人,介绍了管间机器人结构和工作原理。检测模块安装在纵向移动平台上,纵向移动平台由步进电机驱动沿导轨做间歇直线运动。在每个管间距行程中,步进电机必须有升速和... 针对核电站蒸汽发生器热交换管道自动化视频检测的要求,研制了管间机器人,介绍了管间机器人结构和工作原理。检测模块安装在纵向移动平台上,纵向移动平台由步进电机驱动沿导轨做间歇直线运动。在每个管间距行程中,步进电机必须有升速和降速过程,这样可以防止堵转、失步并提高效率。对无法精确建模的纵向移动平台系统,用模糊控制原理设计了步进电机的升降速曲线,给出了模糊推理的步骤。用单片机和外围电路制作了步进电机控制器,将设计结果用于控制程序设计,实验证明纵向移动平台升降速过程平稳,从导轨始端移动到末端的位置总误差在允许范围内,管间机器人样机在此基础上实现了对蒸汽发生器模型的自动化检测。 展开更多
关键词 管间机器人 纵向移动平台 模糊控制系统 蒸汽发生器 步进电机 单片机
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涡轮增压调节执行器在线检测系统研制 被引量:2
10
作者 李磊 罗均 +1 位作者 李恒宇 谢少荣 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第10期144-145,共2页
介绍了一种涡轮增压执行器在线检测系统,讨论了该系统的机械构成、电气构成以及检测方法。应用结果表明该系统能够有效的提高生产效率和产品的合格率。
关键词 在线测试 PLC 气动伺服 涡轮增压执行器
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基于纳米磁性液体驱动的液态变形镜系统研究 被引量:1
11
作者 吴智政 孔祥会 +2 位作者 吴君秋 刘梅 谢少荣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1509-1516,共8页
波前校正器对自适应光学系统的性能起着关键性的作用。以纳米磁性液体为驱动载体,提出了一种新型液态波前校正器设计方法。与传统的固态变形镜相比,磁液变形镜具有镜面连续光滑、变形幅度大、制造成本低和驱动器易于扩展等优点。首先阐... 波前校正器对自适应光学系统的性能起着关键性的作用。以纳米磁性液体为驱动载体,提出了一种新型液态波前校正器设计方法。与传统的固态变形镜相比,磁液变形镜具有镜面连续光滑、变形幅度大、制造成本低和驱动器易于扩展等优点。首先阐述了磁液变形镜系统的设计结构,提出了一种磁液表面银纳米薄膜自组装制备方法,用以提高磁液变形镜镜面反射率;然后结合建立的磁液变形镜镜面动力学模型,提出了一种镜面分布式PID控制方法;最后基于制作的磁液变形镜原型样机,搭建自适应光学实验平台对变形镜性能进行了实验验证,结果表明所设计的液态变形镜及其镜面控制方法能有效控制镜面变形,从而实现期望的光波校正性能。 展开更多
关键词 纳米磁性液体 液态变形镜 银纳米薄膜 多场耦合 分布式PID控制器
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微小管道探测机器人系统 被引量:1
12
作者 钱晋武 章亚男 +5 位作者 沈林勇 程维明 杨建鸿 李劲松 叶琛 卞雪飞 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第2期92-94,共3页
阐述了在国家高技术研究与发展计划的资助下 ,在研制TubotI、TubotII机器人系统过程中取得的主要进展。该微小管道探测机器人系统由管内移动机构、驱动与控制系统。
关键词 微小机器人 微管道检查 移动机构 驱动系统 控制系统
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用于SS-OCT成像系统的侧视型全光纤镜头及其聚焦性能 被引量:1
13
作者 王驰 任丹阳 +2 位作者 陈金波 张帅帅 孙建美 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期2171-2180,共10页
为研制适用于扫频光学相干断层成像(Swept Source Optical Coherence Tomography,SS-OCT)系统的高性能侧视型全光纤镜头,分析了侧视型光纤镜头的性能影响因素及样品制作方法。对基于梯度折射率(Graded-Index,GRIN)光纤的侧视型全光纤镜... 为研制适用于扫频光学相干断层成像(Swept Source Optical Coherence Tomography,SS-OCT)系统的高性能侧视型全光纤镜头,分析了侧视型光纤镜头的性能影响因素及样品制作方法。对基于梯度折射率(Graded-Index,GRIN)光纤的侧视型全光纤镜头的光学模型进行解析,得出与侧视型全光纤镜头性能相关的特征参数。研究了“单模光纤+无芯光纤+GRIN光纤+转角介质”四段式侧视型镜头各组件长度对其光学聚焦性能的影响,设计各组件的适宜长度范围。最后,制作了外径小至0.5 mm、刚性长度2.75 cm的超小侧视型全光纤镜头样品,通过实验测得镜头的工作距离(0.52 mm)和光斑直径(26.82μm),与理论分析结果基本一致,并将镜头样品集成于SS-OCT成像系统,获得了清晰的生物组织层析图像。实验结果表明,本文提出的分析方法可用于侧视型全光纤成像镜头结构参数的优化设计。 展开更多
关键词 光学相干断层成像 光纤镜头 梯度折射率光纤 侧视成像
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微操作机器人系统拟实环境的建模与实现 被引量:1
14
作者 谢少荣 彭商贤 +1 位作者 赵新 卢桂章 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期220-224,共5页
建立微操作机器人的拟实环境结构 ,应包括微操作环境的建模、微操作工具的建模及模型叠加三部分 ;本文就微操作环境的建模与实现和微操作工具的建模与实现这两部分的关键技术 :图像传输、虚拟微操作器的生成、虚拟显微镜、虚拟成像过程... 建立微操作机器人的拟实环境结构 ,应包括微操作环境的建模、微操作工具的建模及模型叠加三部分 ;本文就微操作环境的建模与实现和微操作工具的建模与实现这两部分的关键技术 :图像传输、虚拟微操作器的生成、虚拟显微镜、虚拟成像过程及虚拟控制器给出了实现方案 ,并在基于微机的硬件结构和VisualC ++及OpenGL组成的软件环境里 。 展开更多
关键词 微操作机器人系统 拟实环境 建模 虚拟成像
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电动汽车驱动系统EMC测试的试验室方案研究 被引量:2
15
作者 张威 程维明 杨东 《电子测量技术》 2013年第4期80-83,共4页
随着电动汽车技术的不断发展,其已成为正式的产品走向市场,与传统汽车相比,电动汽车的电磁兼容问题更为严重,而目前专门针对像电动汽车驱动系统这样大功率、大电流零部件的电磁兼容(EMC)检测标准还没有,传统的电磁兼容检测方法和试验布... 随着电动汽车技术的不断发展,其已成为正式的产品走向市场,与传统汽车相比,电动汽车的电磁兼容问题更为严重,而目前专门针对像电动汽车驱动系统这样大功率、大电流零部件的电磁兼容(EMC)检测标准还没有,传统的电磁兼容检测方法和试验布置已不再适用,基于电动汽车驱动系统大电压、大电流、高发热、高振动、负载特性影响高的特点,对测试台与接地、传动轴、防振动、散热、供电等进行设计分析,提出了一种针对电动汽车驱动系统EMC测试的试验室设计方案。 展开更多
关键词 电动汽车 驱动系统 电磁兼容 试验室
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微机械研究新进展 被引量:4
16
作者 孙麟治 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1997年第2期1-6,共6页
介绍了近三五年内国际上微机械研究的新进展,阐述新的微加工技术,趋向于探讨高纵横比的真三维立体结构;适用于聚合物和金属材料的制造方法;报道了压电型和电磁型微小电机的研制水平以及一些初见成效的微机械作品。认为国外正在进行... 介绍了近三五年内国际上微机械研究的新进展,阐述新的微加工技术,趋向于探讨高纵横比的真三维立体结构;适用于聚合物和金属材料的制造方法;报道了压电型和电磁型微小电机的研制水平以及一些初见成效的微机械作品。认为国外正在进行多途径的研究,并为努力攻克微机械固有的特殊技术难点而在不懈奋斗之中。 展开更多
关键词 微机械 微加工 机器人
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激光超声与皮肤的作用机理及其振动检测系统
17
作者 李洪宇 王驰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期35-37,共3页
为了探索激光超声在生物组织无损探测方面的应用,用有限元方法研究脉冲激光激发皮肤产生超声波的机理,并构建一个具有较高检测灵敏度的光学干涉系统。首先,在建立由表皮、真皮和皮下脂肪构成的皮肤模型的基础上,研究脉冲激光激发皮肤产... 为了探索激光超声在生物组织无损探测方面的应用,用有限元方法研究脉冲激光激发皮肤产生超声波的机理,并构建一个具有较高检测灵敏度的光学干涉系统。首先,在建立由表皮、真皮和皮下脂肪构成的皮肤模型的基础上,研究脉冲激光激发皮肤产生超声波机理的数值分析技术;其次,用解析的方法论述光学外差干涉法检测微弱超声振动的基本原理;最后,构建一种线偏振光外差干涉实验系统。结果显示,用主频为62.42KHz、幅值为74V的方波信号激励超声探头作为振动信号源,测得振动信号频率和幅值分别为62.38KHz和76.4mV。表明有限元方法是研究激光超声机理的一个有效手段,所构建的干涉系统可用于微弱超声振动检测的实验研究。 展开更多
关键词 激光超声 有限元方法 线偏振光 外差干涉
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基于超小GRIN光纤探头的SS-OCT成像系统研究
18
作者 王驰 陈斐璐 +2 位作者 杨风辉 任丹阳 孙建美 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第12期1-6,共6页
研究基于超小GRIN光纤探头的扫频光学相干层析成像(SS-OCT)系统及其性能测试方法。首先,在论述超小GRIN光纤探头及其在OCT信号臂应用方法的基础上,研制超小GRIN光纤探头样品并用于SS-OCT系统的搭建;其次,利用国际分辨率板A3和标准盖玻... 研究基于超小GRIN光纤探头的扫频光学相干层析成像(SS-OCT)系统及其性能测试方法。首先,在论述超小GRIN光纤探头及其在OCT信号臂应用方法的基础上,研制超小GRIN光纤探头样品并用于SS-OCT系统的搭建;其次,利用国际分辨率板A3和标准盖玻片进行SS-OCT系统的性能测试,得到所搭建的SS-OCT的横、纵向分辨率分别为33.6μm、14.8μm;最后,利用猪支气管和猪心等不同生物组织作为待测对象进行成像研究,获得相应的层析图。结果表明:所研究的基于超小GRIN光纤探头的SS-OCT系统有微米级的高分辨率,可用于生物组织内窥OCT成像检测方法的进一步研究。 展开更多
关键词 扫频OCT 超小GRIN光纤探头 生物组织成像 内窥检测
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上肢康复机器人控制系统设计 被引量:6
19
作者 余刚 钱晋武 +2 位作者 沈林勇 章亚男 潘宏伟 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期241-244,共4页
在传统治疗方法中主要由医务人员来辅助偏瘫患者完成康复训练,为减轻医务人员的劳动强度、提高康复训练的效果,基于阻抗控制方法为四自由度上肢康复机器人设计控制系统,实现康复机器人辅助患者完成康复训练。对控制方法进行分析后基于... 在传统治疗方法中主要由医务人员来辅助偏瘫患者完成康复训练,为减轻医务人员的劳动强度、提高康复训练的效果,基于阻抗控制方法为四自由度上肢康复机器人设计控制系统,实现康复机器人辅助患者完成康复训练。对控制方法进行分析后基于工业控制计算机搭建硬件平台,并分别对单关节运动、多关节连动进行理论分析、软件仿真,信号测试和样机实验。基于阻抗控制的上肢康复机器人控制系统能实现辅助患者完成沿规划轨迹的被动训练和跟随患者运动意识的主动训练。 展开更多
关键词 康复机器人 阻抗控制 模糊PID 轨迹规划 康复训练 力反馈
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一种用于动态障碍物探测的超声波系统的研制 被引量:3
20
作者 崔坤征 罗均 +1 位作者 谢少荣 龚振邦 《机电工程》 CAS 2005年第6期44-48,共5页
为满足机器人探测动态障碍物的需要,系统设计了包括四路超声波发射和五路接收电路。通过对五路接收信号的信息融合,可获得障碍物相对机器人的方位及相对距离,并通过对相邻两次扫描结果的处理可得到障碍物与机器人之间相对运动速度及障... 为满足机器人探测动态障碍物的需要,系统设计了包括四路超声波发射和五路接收电路。通过对五路接收信号的信息融合,可获得障碍物相对机器人的方位及相对距离,并通过对相邻两次扫描结果的处理可得到障碍物与机器人之间相对运动速度及障碍物相对机器人运动的大体方向。测距范围:0.05~5m;精度:±4cm,测速精度:±1cm/s. 展开更多
关键词 动态避障 超声波 测距 单片机
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