检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报（自然科学版） 2012年第7期52卷 962-966页

作者：高鹏阎绍泽吴嘉宁清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室北京100084

以太阳电池阵驱动弹簧为研究对象,建立动态可靠性模型,并提出太阳电池阵驱动弹簧的可靠性优化设计方法。在建立动态可靠性模型过程中,假设载荷历程为Poisson过程,并考虑驱动弹簧参数的变化对应力及强度分布的影响。通过灵敏度分析,提出... 详细信息

以太阳电池阵驱动弹簧为研究对象,建立动态可靠性模型,并提出太阳电池阵驱动弹簧的可靠性优化设计方法。在建立动态可靠性模型过程中,假设载荷历程为Poisson过程,并考虑驱动弹簧参数的变化对应力及强度分布的影响。通过灵敏度分析,提出基于动态可靠性模型的优化设计方法。算例研究表明:即使在强度不退化的情况下,驱动弹簧的可靠度仍然随着时间的增加而降低。同时,失效率曲线与偶然失效期浴盆曲线相一致。此外,基于传统应力-强度干涉模型的可靠性优化方法可能由于忽略了可靠性的动态特性而使设计结果具有较高危险性。

关键词：可靠性失效率弹簧优化 Poisson过程

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过采样型傅里叶红外光谱仪的数字滤波方法

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红外与激光工程 2012年第6期41卷 1438-1441页

作者：任利兵尉昊赟李岩清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

傅里叶红外光谱仪使用的红外探测器频率响应范围通常为几十Hz到数MHz,这使得探测器直接接收的干涉信号中很容易混入环境噪声,引起真实干涉信号的畸变。过采样型傅里叶红外光谱仪等同于将传统光谱仪的等光程间隔采样过程"搬移"... 详细信息

傅里叶红外光谱仪使用的红外探测器频率响应范围通常为几十Hz到数MHz,这使得探测器直接接收的干涉信号中很容易混入环境噪声,引起真实干涉信号的畸变。过采样型傅里叶红外光谱仪等同于将传统光谱仪的等光程间隔采样过程"搬移"到计算机内,因此,理论上允许使用数字滤波器代替模拟滤波器对红外干涉信号降噪。在分析过采样型傅里叶红外光谱仪红外干涉信号有效频率范围的基础上,详述了适用于过采样型傅里叶红外光谱仪的巴特沃斯数字带通滤波器的设计方法,并应用设计的滤波器对过采样的红外干涉信号进行了降噪研究。结果表明:数字滤波的方法能有效去除红外干涉信号中的高、低频噪声,保留真实的光谱信号,在使用上也比模拟滤波更加灵活、便捷。

关键词：傅里叶红外光谱仪数字滤波过采样噪声

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沟槽姿态倾角对二阶涡流特性的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2012年第11期52卷 1611-1615页

作者：封贝贝陈大融汪家道清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室北京100084

基于k-ε湍流模型,提出一种简单精确的计算沟槽表面二阶涡流特性的数值计算方法,研究了-15°、0°、15°3种不同沟槽姿态倾角对二阶涡流静压及速度分布特性的影响。结果表明:高压区中心压力在姿态倾角0°时最大;低压区... 详细信息

基于k-ε湍流模型,提出一种简单精确的计算沟槽表面二阶涡流特性的数值计算方法,研究了-15°、0°、15°3种不同沟槽姿态倾角对二阶涡流静压及速度分布特性的影响。结果表明:高压区中心压力在姿态倾角0°时最大;低压区中心压力在-15°时最小;当沟槽姿态倾角为0°时,因高压区与低压区压力差造成的压差阻力最小。沟槽迎风面较陡时,在二阶涡流湍流边界层造成强烈的扰动是该区域产生强烈高压的主要原因。

关键词：微漩涡涡流特性减阻 k-ε湍流模型

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基于共振峰的超声空化声发射信号分析

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振动与冲击 2012年第16期31卷 43-47页

作者：沈再阳何永勇清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室北京100084

为简单有效地提取超声空化时频信息而估计空化强度,提出应用基于全极点线性预测编码模型的共振峰分析方法,分析19 kHz超声作用下的空化场的声发射信号。将共振峰分析结果与常用的频谱分析和短时傅里叶分析结果进行了对比,发现共振峰分... 详细信息

为简单有效地提取超声空化时频信息而估计空化强度,提出应用基于全极点线性预测编码模型的共振峰分析方法,分析19 kHz超声作用下的空化场的声发射信号。将共振峰分析结果与常用的频谱分析和短时傅里叶分析结果进行了对比,发现共振峰分析方法更能从超声空化声发射信号中提取出简单但关键的时频信息。采用共振峰方法的分析结果表明,可以利用空化声发射的共振峰参数如基频频率和相对高频共振峰的幅值来分别反映超声空化的非线性振荡和瞬态空化,进而估计超声空化的强度。

关键词：超声空化声发射时频分析共振峰

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基于隐函数的医疗机器人腹腔手术环境障碍物描述

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高技术通讯 2012年第8期22卷 832-838页

作者：刘少丽杨向东邵君奕刘召伊强陈恳清华大学精密仪器与机械学系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

针对机器人辅助腹腔介入治疗手术环境复杂，手术规划需要依据所掌握的手术环境内障碍物空间表面信息的实际情况，对手术环境中障碍物的描述进行了深入研究，提出用隐函数的方法对手术环境中多个障碍物的空间表面信息进行统一描述，根据... 详细信息

针对机器人辅助腹腔介入治疗手术环境复杂，手术规划需要依据所掌握的手术环境内障碍物空间表面信息的实际情况，对手术环境中障碍物的描述进行了深入研究，提出用隐函数的方法对手术环境中多个障碍物的空间表面信息进行统一描述，根据通过磁定位器获取的目标物体表面样本点，用广义特征向量拟合方法对血管、肋骨、病人腹腔表皮及消融针表面进行曲面拟合，建立描述对象的隐函数式，并用Matlab进行三维显示。通过实验证明，广义特征向量拟合方法在解决非线性最小二乘问题方面比Levenberg—Mar—quardt方法优越，验证了广义特征向量拟合方法对初值的不敏感性、快速性、有效性、准确性和广泛性。成功建立的手术环境障碍物隐函数式可为医疗机器人后续手术规划提供有效的运动约束。

关键词：隐函数广义特征向量拟合障碍物描述医疗机器人

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七索并联对接机构作业空间分析及索力优化设计

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机械工程学报 2012年第21期48卷 1-7页

作者：唐乐为唐晓强汪劲松柴晓明清华大学精密仪器与机械学系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

柔性索并联机构具有工作空间大、能耗低和惯量小等优点,适合于重载及长径比大的工件吊装对接。提出一种七索驱动的6自由度柔性并联对接机构。借助静力学方程推导出该七索柔性并联机构的结构矩阵,并根据结构矩阵的零空间,计算得到设计参... 详细信息

柔性索并联机构具有工作空间大、能耗低和惯量小等优点,适合于重载及长径比大的工件吊装对接。提出一种七索驱动的6自由度柔性并联对接机构。借助静力学方程推导出该七索柔性并联机构的结构矩阵,并根据结构矩阵的零空间,计算得到设计参数下的可控工作空间和可行工作空间。通过比较工作空间大小,确定出动平台铰接点角度、动平台半径和下拉索分布半径3个设计参数。以下拉索索力均匀为优化目标,计算出下拉索索力变化情况,并结合工作空间分析和索力变化特点,给出一组满足设计要求的尺度参数。

关键词：索并联机构对接机构工作空间索力优化

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医疗机器人穿刺针避障可达作业空间边界解析描述

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机器人 2012年第1期34卷 84-91页

作者：刘少丽杨向东徐静陈恳清华大学精密仪器与机械学系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

提出了适用于机器人辅助腹腔介入治疗系统的手术规划方案,通过分析机器人手术流程。提出将穿刺针简化为球铰单关节操作臂的物理模型,基于机器人学中对操作臂避障可达作业空间边界解析描述的研究,利用含参数的非线性方程组对穿刺针的工... 详细信息

提出了适用于机器人辅助腹腔介入治疗系统的手术规划方案,通过分析机器人手术流程。提出将穿刺针简化为球铰单关节操作臂的物理模型,基于机器人学中对操作臂避障可达作业空间边界解析描述的研究,利用含参数的非线性方程组对穿刺针的工作空间进行了解析描述,用3阶连续可导超二次曲面方程对腹腔内的肋骨及血管进行了描述,用数值迭代连续法求解出了穿刺针避障可达工作空间边界的1维解流形,并用Matlab进行了3维显示,成功求解出了腹腔内存在肋骨及血管等障碍物情况下穿刺针的工作空间边界,通过仿真实验可知,在穿刺针工作空间边界包括的范围内选取进针点,可保证穿刺针路径不与血管、肋骨等障碍物相碰。本文为医生规划手术方案提供了有效依据,解决了目前系统需要医生凭借自身手术经验来确定针点问题,提高了手术的效率和成功率。

关键词：避障可达工作空间边界解析描述数值连续法手术规划医疗机器人

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柔性MEMS减阻蒙皮设计及其制作工艺

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光学精密工程 2012年第12期20卷 2696-2703页

作者：李勇李文平朱效谷清华大学精密仪器与机械学系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

提出了一种电解水式驻留微气泡减阻的柔性微机电系统(MEMS)蒙皮技术,研究了蒙皮结构设计以及加工工艺。设计了一种包含柔性基底层、金属电极图案层和微凹坑阵列层的三层式蒙皮结构,提出了两种基于MEMS工艺的制作方法。分别采用聚二甲基... 详细信息

提出了一种电解水式驻留微气泡减阻的柔性微机电系统(MEMS)蒙皮技术,研究了蒙皮结构设计以及加工工艺。设计了一种包含柔性基底层、金属电极图案层和微凹坑阵列层的三层式蒙皮结构,提出了两种基于MEMS工艺的制作方法。分别采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SU-8胶材料制作了微凹坑阵列层,并对其关键工序进行了实验研究。以SU-8胶为微凹坑阵列材料制作了柔性MEMS蒙皮样件。所制样件中,圆柱形驻气凹坑的直径为40μm、深度为50μm、密度为6.25×104/cm2、样件总厚度为90μm,可弯曲并贴附于截面直径为28mm的圆柱体表面而不损坏。结果显示了MEMS减阻蒙皮工艺的可行性,证明将电解水式驻留微气泡的柔性减阻蒙皮设计与MEMS工艺有机结合,是一种航行体表面减阻的有效技术途径。

关键词：减阻蒙皮柔性MEMS 微气泡微凹坑 SU-8胶聚二甲基硅氧烷(PDMS)

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考虑振动抑制的多冗余度特种操作机器人轨迹优化方法

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机械工程学报 2012年第1期48卷 13-18页

作者：邵君奕张传清刘召陈恳清华大学精密仪器与机械学系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

为了实现复杂曲管内曲面的自动化喷涂作业,设计多自由度的冗余度特种操作机器人。而多冗余度机器人系统刚度低,使得机器人在喷涂作业过程中出现振动,末端轨迹跟踪误差加大,降低了涂层质量。为此,通过分析冗余度机器人带有弹性变形影响... 详细信息

为了实现复杂曲管内曲面的自动化喷涂作业,设计多自由度的冗余度特种操作机器人。而多冗余度机器人系统刚度低,使得机器人在喷涂作业过程中出现振动,末端轨迹跟踪误差加大,降低了涂层质量。为此,通过分析冗余度机器人带有弹性变形影响的动力学方程,提出一种利用冗余自由度对机器人关节空间作业轨迹进行优化的新方法,实现了机器人在作业过程中的振动抑制,并且满足复杂三维工作空间约束。在试验中应用此方法,机器人在运动过程中既满足复杂的工作约束,同时减少了末端的振动,实现了振动抑制,证明了该优化方法的有效性。

关键词：冗余度机器人振动抑制轨迹优化

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Bootstrap方法在导弹落点密集度评估中的误用

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中国惯性技术学报 2012年第2期20卷 239-243页

作者：郑小兵董景新孟令晶张志国清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室大连91550部队

以导弹落点密集度评估作为研究基础,对利用Bootstrap方法提升小子样下落点密集度估计精度问题的自助法进行分析。在简要描述Bootstrap方法数学思想和应用方法的基础上,从理论分析和仿真验证两个方面证实了参数Bootstrap方法生成的自助... 详细信息

以导弹落点密集度评估作为研究基础,对利用Bootstrap方法提升小子样下落点密集度估计精度问题的自助法进行分析。在简要描述Bootstrap方法数学思想和应用方法的基础上,从理论分析和仿真验证两个方面证实了参数Bootstrap方法生成的自助统计量围绕经典估计值呈现正态分布,对于经典估计结果没有精度的提高;并且推导了自助统计量分布与估计偏差分布之间的关系,指出在小子样条件下参数Bootstrap方法自助统计量在分布近似上存在偏差;最后本文论证了随机加权法应用于密集度估计同样不能取得明显的改进效果。

关键词：落点密集度 Bootstrap方法参数Bootstrap方法随机加权法

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