轮式移动机器人运动控制系统研究与设计 被引量：17

1

作者 杨俊驹 林睿 +1 位作者 王振华 孙立宁 《现代电子技术》 北大核心 2016年第2期22-27,共6页

基于差速转向原理,设计了一套轮式移动机器人的运动控制系统。首先选择小车的模型(运动模型),进行运动学和力学分析,得出左右两侧车轮的速度约束,然后设计机器人的运动控制模块和无线遥控模块。运动控制模块可分为控制电路和驱动电路两... 基于差速转向原理,设计了一套轮式移动机器人的运动控制系统。首先选择小车的模型(运动模型),进行运动学和力学分析,得出左右两侧车轮的速度约束,然后设计机器人的运动控制模块和无线遥控模块。运动控制模块可分为控制电路和驱动电路两大模块,控制电路以DSP作为核心控制部件,捕获编码器的信息并产生PWM信号;驱动电路以直流电机H桥集成芯片为驱动部件,接收来自DSP的控制信号。无线遥控模块选用AVR单片机作为控制核心,实现A/D转换和指令发送等功能。实验证明,该系统不仅能实现较长距离的无线控制,传输可靠,而且速度控制准确,车体运动灵活。 展开更多

关键词 差速转向 AVR单片机 DSP 无线控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种微小表面缺陷的机器视觉检测方法 被引量：10

2

作者 何志勇 孙立宁 芮延年 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期531-537,共7页

针对表面缺陷在线自动检测应用的特点,提出一种快速检测微小表面缺陷的新方法.文中分析了Otsu法分割表面梯度图像中微小缺陷的性能,结合分析结果提出利用梯度图像方差分布搜寻表面缺陷区域的算法,在有表面缺陷的局部区域应用0tsu法分割... 针对表面缺陷在线自动检测应用的特点,提出一种快速检测微小表面缺陷的新方法.文中分析了Otsu法分割表面梯度图像中微小缺陷的性能,结合分析结果提出利用梯度图像方差分布搜寻表面缺陷区域的算法,在有表面缺陷的局部区域应用0tsu法分割图像.算法性能分析和实验结果表明,该方法可从背景变化不剧烈的表面图像中快速自动检测微小表面缺陷. 展开更多

关键词 微小表面缺陷 机器视觉 OTSU准则 图像分割

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于振动的微尺度对象操作实验研究

3

作者 苗淑静 郭浩 +2 位作者 郭志平 徐刚 李嘉 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第3期177-182,共6页

针对真空吸附释放微尺度对象困难的问题,采用真空吸附拾取与基底施加振动的双作用方法来释放微尺度对象,以达到提高释放成功率和释放精度的目的。由理论分析可知,微尺度对象成功释放与摩擦力和黏着力有关。通过实验研究发现:当振动输入... 针对真空吸附释放微尺度对象困难的问题,采用真空吸附拾取与基底施加振动的双作用方法来释放微尺度对象,以达到提高释放成功率和释放精度的目的。由理论分析可知,微尺度对象成功释放与摩擦力和黏着力有关。通过实验研究发现:当振动输入信号的频率增加时,振动释放的成功率变化不大,而其释放精度增加;当振动输入信号的幅值增加时,振动释放的成功率增加,释放精度也相应提高;当微尺度对象的直径减小时,振动释放的成功率降低,释放精度也相应降低。从而证明,振动输入信号的频率、幅值以及微尺度对象尺寸的变化与振动释放的成功率和精度密切相关。 展开更多

关键词 微电子机械系统(MEMS) 微尺度对象 真空吸附 振动控制 释放精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

制备纳米纤维的静电纺丝接收器研究进展 被引量：7

4

作者 王飞龙 邵珠帅 +2 位作者 何钧 钱驰 汝长海 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期149-156,共8页

为更好地制备结构多样的纳米纤维材料,基于静电纺丝原理,介绍了接收器的结构及运动形式对纺丝过程中纳米纤维取向和排列的影响。在此基础上,分别从动态、静态2个方面综述了制备排列有序纳米纤维和图案化纳米纤维膜过程中采用的接收器的... 为更好地制备结构多样的纳米纤维材料,基于静电纺丝原理,介绍了接收器的结构及运动形式对纺丝过程中纳米纤维取向和排列的影响。在此基础上,分别从动态、静态2个方面综述了制备排列有序纳米纤维和图案化纳米纤维膜过程中采用的接收器的研究进展;同时,归纳了近年来国内外制备三维纳米纤维体采用的接收方式,总结了不同接收器的结构特点和接收效果,指出各类接收器的优缺点及存在的问题。最后,展望了未来静电纺丝接收器的发展方向。 展开更多

关键词 静电纺丝 纳米纤维 接收器 接收方式

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于物联网关联的光照监控与节水灌溉系统设计 被引量：6

5

作者 刘海龙 宿宏毅 郭浩 《现代电子技术》 北大核心 2016年第20期149-153,共5页

光照监控与节水灌溉系统具有复杂性和滞后性的特征,传统控制方法的灌溉控制效率低,造成水资源浪费。设计一种基于物联网关联的光照监控与节水灌溉系统,系统主要由土壤湿度传感器、物联网采集终端、喷灌机控制终端、智能光照监控模块构成... 光照监控与节水灌溉系统具有复杂性和滞后性的特征,传统控制方法的灌溉控制效率低,造成水资源浪费。设计一种基于物联网关联的光照监控与节水灌溉系统,系统主要由土壤湿度传感器、物联网采集终端、喷灌机控制终端、智能光照监控模块构成,通过物联网感应平台实现对农业浇灌配置的远程管控。利用智能光照监控系统使实际光照数据与理想数据接近,实现光照监控,介绍了终端采集模块的基本框架,给出GPRS通信模块和土壤湿度传感器的接口电路。软件设计中,分析了系统的功能模块,给出节水灌溉模式处理的部分关键代码,介绍了详细的软件设计流程。实验结果表明,所设计的节水灌溉系统可对光照情况进行精确监控,节水效率较高。 展开更多

关键词 物联网 光照监控 节水灌溉 终端采集模块

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于介电润湿效应的微液滴操控 被引量：8

6

作者 凌明祥 陈立国 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第4期604-608,共5页

基于介电润湿的微液滴操控已被众多学者实现,但微液滴接触角在饱和阶段随电压变化的数学关系仍未得到较好解决,为此,基于能量最小化原理对Young-Lippmann方程进行了补充和改进。结合理论计算和数值仿真设计了一种叉齿状驱动电极单元数... 基于介电润湿的微液滴操控已被众多学者实现,但微液滴接触角在饱和阶段随电压变化的数学关系仍未得到较好解决,为此,基于能量最小化原理对Young-Lippmann方程进行了补充和改进。结合理论计算和数值仿真设计了一种叉齿状驱动电极单元数字微流控芯片,并加工出介电层分别为SiO2及SiO2-Si3N4-SiO2两种结构的芯片。实验结果表明,在接触角饱和阶段,所改进的Young-Lippmann方程能在一定程度上反映微液滴接触角的变化趋势。此外,SiO2-Si3N4-SiO2复合介电层结构中的微液滴操控电压低于SiO2单一介电层中微液滴操控电压。 展开更多

关键词 介电润湿 微液滴 数字微流控芯片 Young-Lippmann方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于压电驱动的靶球筛选操作机理及实验研究 被引量：2

7

作者 陈涛 陈立国 +3 位作者 潘明强 王振华 王家畴 孙立宁 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第1期56-60,共5页

针对惯性约束聚变中靶球筛选操作的粘着问题,提出一种基于压电驱动控制的微操作方法,并结合微机电系统(MEMS)技术和微驱动方法,研制压电驱动操作模块用于实验研究。首先,分析微尺度对象粘着机理并进行粘着接触模型的建立,并在此基础上... 针对惯性约束聚变中靶球筛选操作的粘着问题,提出一种基于压电驱动控制的微操作方法,并结合微机电系统(MEMS)技术和微驱动方法,研制压电驱动操作模块用于实验研究。首先,分析微尺度对象粘着机理并进行粘着接触模型的建立,并在此基础上提出对操作工具施加振动,利用惯性力作用克服粘着力的动态操作方法;同时,结合靶球筛选操作的特点,分析操作控制策略;最后建立了基于压电驱动的微操作实验系统。针对直径φ50～400μm的靶球对象进行操作实验,成功实现了靶球样品的高效、准确拾取和释放,拾取和释放成功率大于90%。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 微操作 粘着 压电驱动

在线阅读 下载PDF 职称材料

扫描电子显微镜图像漂移的实时矫正方法 被引量：3

8

作者 徐伟 谷森 +2 位作者 储成智 靳振伟 汝长海 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期37-44,共8页

为解决扫描电子显微镜(SEM)由于电子束漂移、电磁干扰等原因导致的图像漂移问题,提出基于ORB结合PROSAC的图像漂移矫正算法。首先采用ORB算法对基准图像和实时图像进行特征检测,然后利用汉明距离与交叉匹配实现特征的初匹配,再结合RANSA... 为解决扫描电子显微镜(SEM)由于电子束漂移、电磁干扰等原因导致的图像漂移问题,提出基于ORB结合PROSAC的图像漂移矫正算法。首先采用ORB算法对基准图像和实时图像进行特征检测,然后利用汉明距离与交叉匹配实现特征的初匹配,再结合RANSAC的优化算法PROSAC计算帧间的单应矩阵,利用单应矩阵映射剔除外点后重新迭代计算出最终的精确单应矩阵,最后利用单应矩阵的透视变换实现SEM图像漂移实时矫正。通过实验证明,该算法不仅精度高,而且能够满足SEM实时处理的要求。 展开更多

关键词 扫描电子显微镜 图像漂移 单应矩阵 矫正

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种双极板结构数字微流控芯片研制

9

作者 凌明祥 陈立国 陈涛 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第1期85-89,共5页

基于介电润湿研制了一种将零电极布局为介电层表面的双极板结构数字微流控芯片。为了降低驱动电压并提高介电层的抗击穿能力,将介电层设计为Si3N4-SiO2层状复合结构。30V直流电压作用下,成功实现了对0.5μL去离子水微液滴的连续输运操控... 基于介电润湿研制了一种将零电极布局为介电层表面的双极板结构数字微流控芯片。为了降低驱动电压并提高介电层的抗击穿能力,将介电层设计为Si3N4-SiO2层状复合结构。30V直流电压作用下,成功实现了对0.5μL去离子水微液滴的连续输运操控;且在100V以内电压作用时,均未出现介电层击穿。实验结果表明所研制数字微流控芯片可行。 展开更多

关键词 数字微流控芯片 微液滴 介电润湿 微机械加工

在线阅读 下载PDF 职称材料

等重叠率螺旋线的非球面抛光轨迹规划 被引量：5

10

作者 曲兴田 王宏一 +2 位作者 樊成 吴文征 刘孝龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期126-131,共6页

为改善抛光轨迹以获得更好的加工精度,分析了轨迹在非球面上所产生的去除区域的覆盖情况,并提出了一种等重叠率螺旋线抛光轨迹规划方法。基于赫兹接触理论的去除区域的覆盖情况分析表明,常用的阿基米德螺旋线由于弹性接触变化和投影行... 为改善抛光轨迹以获得更好的加工精度,分析了轨迹在非球面上所产生的去除区域的覆盖情况,并提出了一种等重叠率螺旋线抛光轨迹规划方法。基于赫兹接触理论的去除区域的覆盖情况分析表明,常用的阿基米德螺旋线由于弹性接触变化和投影行距变化导致轨迹间去除区域接触变化,从而不能保证加工精度均匀一致,为此引入了重叠率的概念以量化分析该变化情况。提出的轨迹规划方法分析了重叠率的变化特点,并依据螺旋线的性质建立了螺旋线行距与非球面面形的变化关系,保证了轨迹间去除区域的稳定接触。仿真结果表明,在非球面抛光过程中应用等重叠率螺旋线轨迹,重叠率变化范围从阿基米德螺旋线轨迹的56.1%~26.2%缩小到现在方法的56.1%~55.3%,为非球面抛光的均匀性和一致性奠定了基础。 展开更多

关键词 非球面 抛光 螺旋线轨迹 等重叠率

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于形状信息描述的图像特征匹配算法 被引量：2

11

作者 陈国栋 孙荣川 +2 位作者 任子武 王振华 孙立宁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期33-39,共7页

针对多视图匹配利用模板匹配精度低、计算量大等问题尤其是少纹理物体特征匹配问题,利用灰度或纹理特征进行图像匹配易产生误匹配等问题。提出基于边缘形状描述子,以实现多视点图像点匹配。首先,对边缘图像利用曲线凸性,将边缘分割为近... 针对多视图匹配利用模板匹配精度低、计算量大等问题尤其是少纹理物体特征匹配问题,利用灰度或纹理特征进行图像匹配易产生误匹配等问题。提出基于边缘形状描述子,以实现多视点图像点匹配。首先,对边缘图像利用曲线凸性,将边缘分割为近似直线段组,将连接多个直线段的点称为关键点。然后,将关键点周围直线段组定义为形状特征包。最后,利用局部形状特征包中所有点集相对其几何中心的位置关系分布形成描述子。实验结果表明:该方法有效地将匹配概率提高了23.64%,较SIFT匹配概率有较大提高;通过形状匹配实验证明提出算法在形状匹配中相对形状上下文匹配方法提高了6.67%。该方法对比例、平移具有不变性且对噪声等问题不敏感。 展开更多

关键词 形状描述子 形状匹配 特征提取

在线阅读 下载PDF 职称材料

5×135气动马达动平衡分析与曲轴改进 被引量：2

12

作者 王景祥 郭浩 +1 位作者 郭志平 谢志强 《凿岩机械气动工具》 2015年第2期30-34,共5页

目前使用的5×135气动马达存在严重的动不平衡问题,工作过程中振动和噪音比较大,降低了马达的工作效率和使用寿命。针对现有气动马达存在的问题,通过UG等三维建模软件对其进行三维建模来得到特征参数,再由所得参数进行动平衡计算。... 目前使用的5×135气动马达存在严重的动不平衡问题,工作过程中振动和噪音比较大,降低了马达的工作效率和使用寿命。针对现有气动马达存在的问题,通过UG等三维建模软件对其进行三维建模来得到特征参数,再由所得参数进行动平衡计算。根据计算分析后的结果对曲轴进行改进,将改进后的曲轴用同样方法进行计算,把计算结果与未改进时进行对比,做到保证马达的动平衡又不增加马达质量,并通过有限元分析软件ansysworkbench14.5对现有曲轴和改进后的曲轴进行静力学分析,将改进前后的分析结果进行对比,使改进后的曲轴应力分布更为合理。 展开更多

关键词 5×135气动马达 动平衡 曲轴 静力学分析 应力分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等高线的染色体高度曲线提取方法

13

作者 马立 李丰甜 +2 位作者 刘波 陈瑞华 汝长海 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期100-105,共6页

染色体核型分析对于遗传学研究具有重要意义,但是传统分析方法的样品制备过程复杂,人眼观察分析得到的结果主观性强且效率不高.为了更精确地提取对核型分析有重要意义的染色体高度曲线,文中根据沿染色体的高度变化与显带后染色体的显隐... 染色体核型分析对于遗传学研究具有重要意义,但是传统分析方法的样品制备过程复杂,人眼观察分析得到的结果主观性强且效率不高.为了更精确地提取对核型分析有重要意义的染色体高度曲线,文中根据沿染色体的高度变化与显带后染色体的显隐带之间存在的对应关系,提出了基于等高线的染色体高度曲线提取方法,并利用原子力显微镜对空气中制备的染色体样品进行成像,对比分析了传统方法与基于等高线方法所得到的高度曲线之间的差异.实验结果表明:文中提出的基于等高线的方法能够更有效地提取沿染色体中心线的高度曲线,对于弯曲变形较为严重的染色体也有很好的效果. 展开更多

关键词 染色体 高度曲线 等高线 原子力显微镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于电诱导沉积方法制备海藻酸钙水凝胶 被引量：5

14

作者 陈韦男 马立 +2 位作者 高海洲 陈涛 杨湛 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期154-159,共6页

海藻酸钙水凝胶是一种具有良好生物相容性、生物降解性的生物医用高分子材料,但是传统制备方法不能得到具有生理结构的水凝胶。文中提出了一种基于电诱导沉积原理,使用海藻酸钠和碳酸钙混合溶液制备海藻酸钙水凝胶的方法。在分析电诱导... 海藻酸钙水凝胶是一种具有良好生物相容性、生物降解性的生物医用高分子材料,但是传统制备方法不能得到具有生理结构的水凝胶。文中提出了一种基于电诱导沉积原理,使用海藻酸钠和碳酸钙混合溶液制备海藻酸钙水凝胶的方法。在分析电诱导沉积原理基础上,搭建了海藻酸钙水凝胶3D打印系统。建立了海藻酸钙水凝胶截面宽度模型,提出了通过调节打印喷头的移动速度控制凝胶截面宽度的方法。应用该系统打印了圆管形、正六边形及四叶草形的生物支架,并用这些结构的生物支架进行细胞培养实验,获得具有一定生物活性的细胞。 展开更多

关键词 海藻酸钙水凝胶 电诱导沉积 3D打印

在线阅读 下载PDF 职称材料

指数复合型低频压电雾化喷头的设计 被引量：1

15

作者 靳振伟 储成智 +2 位作者 谷森 徐伟 汝长海 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第2期225-228,共4页

设计一种频率为40 kHz的指数复合型低频压电雾化喷头,建立有限元模型,通过喷头模型的模态分析和谐响应分析来测定喷头模型的振动形态、谐振频率和雾化振幅。模态在八阶时喷头为纯拉伸状态,谐振频率为39 550 Hz,在设定电压为26 V时,仿真... 设计一种频率为40 kHz的指数复合型低频压电雾化喷头,建立有限元模型,通过喷头模型的模态分析和谐响应分析来测定喷头模型的振动形态、谐振频率和雾化振幅。模态在八阶时喷头为纯拉伸状态,谐振频率为39 550 Hz,在设定电压为26 V时,仿真得到雾化振幅为3.9μm。采用德国Polytec高性能单点式激光测振仪测得喷头样机的振动幅值为3.94～4.32μm,误差小于10%,符合设计的要求。采用马尔文Spraytec型激光粒度仪对样机雾滴均匀性进行测量,当驱动电压为26 V时,喷头雾化产生的雾滴直径为SymbolFC@(30～95)μm,占比超过85%,结果表明,该喷头雾化液滴分布较均匀。 展开更多

关键词 压电喷头 指数型 有限元分析 均匀性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粘滑原理纳米定位平台的设计和分析

16

作者 潘鹏 孙伏俊 +2 位作者 杨飞雨 汪成伟 汝长海 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第11期722-728,共7页

为了能实现跨尺度纳米定位操作,研制了一个基于粘滑驱动机理的纳米定位平台。采用柔性铰链的驱动机构,在对其在垂直方向上和驱动方向上的刚度进行分析的基础上,进行尺寸优化,从而减少定位平台在垂直方向产生耦合运动。致动器采用叠堆型... 为了能实现跨尺度纳米定位操作,研制了一个基于粘滑驱动机理的纳米定位平台。采用柔性铰链的驱动机构,在对其在垂直方向上和驱动方向上的刚度进行分析的基础上,进行尺寸优化,从而减少定位平台在垂直方向产生耦合运动。致动器采用叠堆型压电陶瓷,实验分析发现压电陶瓷驱动器在有预紧力作用下,实际位移输出小于标称位移,当预紧力越大时,压电陶瓷的实际输出位移越小。在导向方面,采用双列交叉滚柱导轨,实现了载物台的多样化设计,从而提高了定位平台的适用性。同时结合LuGre摩擦模型对定位平台进行了动力学分析,优化其结构设计。单自由度粘滑驱动纳米定位平台的最大尺寸为28 mm×34 mm×12 mm,具有10 nm的分辨率、0.021 mm/s的速度和10 mm的行程。 展开更多

关键词 粘滑原理 柔性铰链 预紧力 适用性 动力学分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

原位AFM自感应PRC力传感器读数漂移的有源漂移抑制法

17

作者 唐飞扬 谷森 +3 位作者 陈俊 胡志平 孟庆林 汝长海 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第3期229-235,共7页

为解决面向扫描电子显微镜(SEM)的原位原子力显微镜(AFM)工作时SEM的聚焦电子束引起原位AFM自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器读数持续漂移的难题,首先建立原位AFM自感应PRC力传感器的p沟道结型场效应晶体管(JFET)读数漂移模型,分析SE... 为解决面向扫描电子显微镜(SEM)的原位原子力显微镜(AFM)工作时SEM的聚焦电子束引起原位AFM自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器读数持续漂移的难题,首先建立原位AFM自感应PRC力传感器的p沟道结型场效应晶体管(JFET)读数漂移模型,分析SEM聚焦电子束对自感应PRC产生干扰的原因;然后提出了基于原位AFM自感应PRC力传感器p沟道JFET模型的有源漂移抑制法,即先对自感应PRC的栅极进行导电连接,再通过控制施加在自感应PRC栅极上的补偿电压消除SEM聚焦电子束对自感应PRC的干扰。实验结果表明,当补偿电压从未施加上升至40 V时,原位AFM自感应PRC力传感器读数的漂移率从约13 nm/min下降到1 nm/min左右,同时对自感应PRC及其信号调理电路均无损伤。该方法能有效消除SEM聚焦电子束对原位AFM自感应PRC力传感器的影响。 展开更多

关键词 有源漂移抑制法 原位原子力显微镜(AFM) 扫描电子显微镜(SEM) 自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器 聚焦电子束 p沟道结型场效应晶体管(JFET)模型

在线阅读 下载PDF 职称材料