检索结果-内蒙古大学图书馆

信息与控制 2021年第1期50卷 43-53页

作者：石男强刘刚峰郑天骄李文胜麦晓明朱延河赵杰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哈尔滨150080 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510080

社会老龄化进程中,由于疾病或事故导致下肢受损的患者越来越多,患者的运动能力康复变得尤为重要.相对于传统的物理康复治疗方法,利用下肢康复机器人进行运功功能康复训练可以准确评估、大幅改善康复效果,提高康复效率,节约医疗康复资源... 详细信息

社会老龄化进程中,由于疾病或事故导致下肢受损的患者越来越多,患者的运动能力康复变得尤为重要.相对于传统的物理康复治疗方法,利用下肢康复机器人进行运功功能康复训练可以准确评估、大幅改善康复效果,提高康复效率,节约医疗康复资源.作为一种涉及康复医学、机械学、控制学、机器人学、计算机学及人工智能等诸多学科的智能仿生机电设备,下肢康复机器人按照患者的康复作业姿态主要分为坐卧式下肢康复机器人和站立式下肢康复机器人.其中坐卧式下肢康复机器人可以分为脚踏板式和外骨骼式机器人,站立式下肢康复机器人分为悬挂减重式和独立可穿戴式机器人.本文调研了国际上应用较为广泛的几类下肢康复机器人的代表性产品,详细分析了下肢康复机器人的主被动自由度、驱动方式、传动关节、感知技术、运动控制策略和训练模式等关键技术,并对各类机器人典型临床测试案例进行了比较和探讨,对下肢康复机器人未来的技术发展做出展望.

关键词：下肢康复机器人临床应用康复医学智能仿生机电设备

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大型柔性薄膜地面试验研究

大型柔性薄膜地面试验研究

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：从强操安博李冰岩林秋红邱慧彭涛北京空间飞行器总体设计部哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

空间薄膜结构具有质量轻、收纳比高、环境适应性好等优点,在空间大型结构领域逐渐获得了广泛应用。为研究大型柔性薄膜的张拉系统设计和结构性能,采用地面试验研究方式,搭建了大型柔性结构地面试验平台,对大型薄膜结构进行了平面度、基... 详细信息

空间薄膜结构具有质量轻、收纳比高、环境适应性好等优点,在空间大型结构领域逐渐获得了广泛应用。为研究大型柔性薄膜的张拉系统设计和结构性能,采用地面试验研究方式,搭建了大型柔性结构地面试验平台,对大型薄膜结构进行了平面度、基频、应变场等测试。通过地面试验研究和仿真分析的结果对比,验证了大型柔性薄膜结构张拉方法的有效性,得到了地面薄膜结构的性能指标,为空间大型薄膜结构的在轨应用和性能预测提供了参考和依据。

关键词：空间薄膜平面度基频地面试验

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空间相机重复展收机构薄膜防护罩设计及分析

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光学精密工程 2021年第12期29卷 2877-2890页

作者：肖洪王洪洋郭宏伟张赛刘荣强范斌边疆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哈尔滨150001 天地科技股份有限公司北京100020 中国科学院光电技术研究所四川成都610207

空间光学相机是高精度系统,其主镜由重复伸展机构支撑到位并实现系统成像。为了提高空间光学相机可重复展收机构的精度,基于Miura折纸原理提出薄膜防护罩折叠方法并进行了参数分析。采用NX/SST仿真软件分析了伸展机构有无防护罩包覆的... 详细信息

空间光学相机是高精度系统,其主镜由重复伸展机构支撑到位并实现系统成像。为了提高空间光学相机可重复展收机构的精度,基于Miura折纸原理提出薄膜防护罩折叠方法并进行了参数分析。采用NX/SST仿真软件分析了伸展机构有无防护罩包覆的温度场,研究了主镜安装面在不同温度梯度下的变形规律,利用伸展机构防护罩样机进行了伸展机构可重复展收实验。结果表明本文设计的可重复折展薄膜防护罩的展开角θ_(A)=120°时,结构已完成接近85%的展开,此时模型形状依然规整,验证了防护罩的随动重复展收功能。通过热分析发现,有防护罩时伸展机构最高温度为12℃,最低温度为3.5℃,与无防护罩相比,最高温度降低了22℃,最低温度提高了51.5℃,防护罩有效降低了伸展机构的温度梯度。实验结果表明,伸展机构在进行了10次重复展开试验后,在X方向重复精度平均值的绝对值为0.00216 mm,Y方向为0.00596 mm,Z方向为0.00348 mm。本文设计的伸展机构具有较高的重复展收精度,基于折纸原理设计的薄膜防护罩具有良好的可重复展收、遮光和热控效果,可以有效保证光学相机在空间环境的应用。

关键词：空间相机薄膜防护罩 Miura折纸不均匀温度场热变形

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人机安全交互技术研究进展及发展趋势

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机械工程学报 2020年第3期56卷 16-30页

作者：贾计东张明路河北工业大学机械工程学院天津300130 机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150006

人机共融作为未来生活、智能工厂等方面焦点问题,承载着新型工业体系构建以及衡量国家科技创新水平的重担。聚焦人机安全交互关键技术,围绕共融机器人结构设计、柔顺控制、环境感知、行为学习及决策等层面全面总结了当前研究进展,系统... 详细信息

人机共融作为未来生活、智能工厂等方面焦点问题,承载着新型工业体系构建以及衡量国家科技创新水平的重担。聚焦人机安全交互关键技术,围绕共融机器人结构设计、柔顺控制、环境感知、行为学习及决策等层面全面总结了当前研究进展,系统梳理了热点难点问题,归纳了现阶段人机安全交互实现方法,并对未来发展航向做出了展望。研究旨在通过抛砖引玉,加深共性关键技术理解,促进相关学科领域全面发展。

关键词：人机交互碰撞检测意图识别柔顺控制运动控制安全

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基于K近邻算法的平面结构变形场实时测量方法

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应用科技 2023年第2期50卷 93-99页

作者：孙立东吉孟宇上海机电工程研究所上海201109 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哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对行骨架结构式天线背架变形场难以监测的问题,提出一种基于K近邻算法的平面结构变形场实时测量方法。针对被测结构在实际使用工况下的典型受力状态,对结构施加负载,采集变形数据,制作预标定数据集,获取被测结构的实时应力应变数据。... 详细信息

针对行骨架结构式天线背架变形场难以监测的问题,提出一种基于K近邻算法的平面结构变形场实时测量方法。针对被测结构在实际使用工况下的典型受力状态,对结构施加负载,采集变形数据,制作预标定数据集,获取被测结构的实时应力应变数据。将实时获取的一组应力应变数据与预标定数据集各组数据进行相似度计算、排序,依据相似度系数矩阵和所选取的预标定数据,对当前受力状态下的监测点变形位移数据进行计算;根据行骨架和主背架的受力特点,对整个阵面变形场进行插值计算,拟合出被监测天线阵面的变形场数据。为了验证所提方法的有效性,本文在一种行骨架式非闭合平面结构上开展实验研究。结果表明,所提算法能够测量非规则结构在外力作用下的变形场,并具备一定精度。

关键词：行骨架结构变形场测量 K近邻算法应力–应变场预标定数据集相似度排序插值计算受力分析

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类空化效应下的水下螺旋桨推进器推力预测

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机械工程学报 2020年第17期56卷 1-11页

作者：罗阳李战东陶建国邓立平邓宗全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150000 沈阳航空航天大学民航学院沈阳110136

类空化效应是由于水下螺旋桨推进器近水面高速旋转时,在螺旋桨与水面之间形成漩涡,从而将空气吸入桨内导致推进器效率极大降低,引起推力损失和噪声的现象。螺旋桨推进器作为大多数水下机器人的唯一动力源,类空化效应的产生将极大影响机... 详细信息

类空化效应是由于水下螺旋桨推进器近水面高速旋转时,在螺旋桨与水面之间形成漩涡,从而将空气吸入桨内导致推进器效率极大降低,引起推力损失和噪声的现象。螺旋桨推进器作为大多数水下机器人的唯一动力源,类空化效应的产生将极大影响机器人运动控制的稳定性。提出了一种基于高斯过程的水下螺旋桨推进器推力预测方法,可以实现类空化效应下的高精度推力预测。介绍了类空化效应并揭示类空化效应的产生机理。建立了基于贝叶斯估计的推进器推力模型,对未出现空化效应时的推进器推力进行准确预测。在此基础上,提出了基于高斯过程的推进器推力预测模型,利用基于贝叶斯估计的推力预测模型与基于高斯过程的类空化误差补偿,实现对类空化效应下的推力预测。通过试验验证了基于高斯过程的类空化预测模型的精确性与有效性,为水下机器人近水面的高精度运动控制奠定基础。

关键词：水下螺旋桨推进器类空化效应推力预测贝叶斯估计高斯过程

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单指式微执行器端面冷凝液滴的迁移特性

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物理学报 2020年第18期69卷 278-284页

作者：范增华荣伟彬刘紫潇高军田业冰山东理工大学机械工程学院淄博255049 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150080

操作液滴是液体介质微操作机器人的先决条件,研究单指微执行器端面冷凝液滴的迁移特性,对操作液滴的稳定获取具有重要指导意义.首先分析基于冷凝液滴的微构件柔顺操作原理,推导作用于微球上的液桥力方程.建立单指微执行器端面的冷凝液... 详细信息

操作液滴是液体介质微操作机器人的先决条件,研究单指微执行器端面冷凝液滴的迁移特性,对操作液滴的稳定获取具有重要指导意义.首先分析基于冷凝液滴的微构件柔顺操作原理,推导作用于微球上的液桥力方程.建立单指微执行器端面的冷凝液滴生长模型,包括单液滴生长、液滴合并、温度诱导和边缘滞后,分析影响端面冷凝液滴迁移的因素.直径130—400μm单指微执行器的端面冷凝实验表明,冷凝液滴经过生长合并后,在端面形成单个液滴,温度梯度和边缘效应会影响所形成液滴的稳定性.在制冷片表面温度-5℃,环境温度24℃,湿度37%的条件下,直径400μm的疏水执行器末端最终获取5.5 nL的液滴,且固着在端面.相对于未处理执行器,疏水处理后的微执行器末端的冷凝液滴更稳定.实验结果验证了理论分析的有效性.

关键词：液滴迁移特性冷凝单指执行器

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声表面驻波在微流控领域的应用

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科技导报 2020年第11期38卷 131-140页

作者：董惠娟王敬轩李天龙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150001

声表面驻波(SSAW)因其非接触性及生物相容性,目前已被广泛应用于微流控领域,在生物医学、诊断学等领域有着广阔的应用前景。概述了声表面驻波的形成过程和对微流体中粒子的控制机理;综合当前该技术国内外研究现状,分析了在微流控领域中... 详细信息

声表面驻波(SSAW)因其非接触性及生物相容性,目前已被广泛应用于微流控领域,在生物医学、诊断学等领域有着广阔的应用前景。概述了声表面驻波的形成过程和对微流体中粒子的控制机理;综合当前该技术国内外研究现状,分析了在微流控领域中声表面驻波相对于其他物理场的优势;针对声表面驻波在微流控领域中存在的问题对未来的研究提出了合理展望。

关键词：声表面波微流控叉指换能器声表面驻波微粒子操纵

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基于豆荚杆的三棱柱式可展开薄膜支撑臂设计与优化

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机械工程学报 2020年第7期56卷 35-43页

作者：李冰岩刘荣强从强郭宏伟林秋红邓宗全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150001 北京空间飞行器总体设计部北京100094

大型可展开支撑臂具有广泛应用于空间任务的潜力,传统的可展开支撑臂主要采用的是合金材料,而可展开豆荚杆作为一种轻型复合材料会大大降低空间结构整体质量。结合薄膜天线的应用背景,提出一种基于豆荚杆的三棱柱式可展开薄膜支撑臂形式... 详细信息

大型可展开支撑臂具有广泛应用于空间任务的潜力,传统的可展开支撑臂主要采用的是合金材料,而可展开豆荚杆作为一种轻型复合材料会大大降低空间结构整体质量。结合薄膜天线的应用背景,提出一种基于豆荚杆的三棱柱式可展开薄膜支撑臂形式,并进行设计与优化。建立豆荚杆支撑臂的参数化模型,分析豆荚杆刚度参数与几何参数的关系,根据支撑臂设计目标函数分析选择豆荚杆截面参数。研究三棱柱式豆荚杆支撑臂动力学优化模型,对支撑臂单元数、框架管外径和厚度、斜拉索直径和预应力等进行优化设计,实现薄膜支撑臂最小质量基频比。分析绳索预应力和单元数量的优化结果,研究参数优化对支撑臂力学性能的提高作用。

关键词：豆荚杆三棱柱式支撑臂展开机构参数优化

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空间可展开天线机构研究与展望

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机械工程学报 2020年第5期56卷 1-12页

作者：刘荣强史创郭宏伟李冰岩田大可邓宗全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150001 沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168

空间可展开天线机构是近年来快速发展的研究方向之一,是支撑大型空间天线的关键装备,其发展趋势是高展收比、高精度、高刚度、轻量化。经过近30年的发展,空间可展开天线已获得大量实际应用,随着天线的超大型化需求,经典的结构形式不易... 详细信息

空间可展开天线机构是近年来快速发展的研究方向之一,是支撑大型空间天线的关键装备,其发展趋势是高展收比、高精度、高刚度、轻量化。经过近30年的发展,空间可展开天线已获得大量实际应用,随着天线的超大型化需求,经典的结构形式不易满足天线日益增长的性能要求,近年来出现了以百米级尺度为目标的可展开天线机构形式,如协同展开式天线、环柱式天线、薄膜天线等。介绍空间可展开天线机构的典型结构形式、应用案例、最新的技术进展,对可展开天线机构的构型设计、优化设计、动力学分析的研究现状进行了综述,分析可展开天线机构研究当前存在的主要问题与发展趋势,为开展空间可展开天线机构研究提供借鉴与参考。

关键词：可展开机构星载天线构型设计优化设计动力学分析

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