下肢康复机器人可根据指定康复指令辅助患者完成多个康复动作,达到目标关节活动角度。针对所设计的四自由度下肢康复机器人,采用基于STM32的运动控制卡为控制器,与角度传感器和肌肉信号传感器共同搭建了闭环控制系统软硬件。通过上位机指令控制机器人安全准确地完成康复动作,并记录康复数据。仿真实验表明,该控制系统能实现康复目标。

循迹控制可实现机器人沿指定线路的自动运行。以环境检测的小型轮式机器人为控制对象,设计搭建了循迹控制系统,研究循迹控制算法,通过实验调试,最终实现机器人快速可靠的循线自动运行。

环境检测的轮式机器人应具备智能避障功能,在复杂的空间环境中实现自动识别和躲避障碍物,安全可靠地完成环境检测任务。采用超声波传感器为障碍感知器件,以单片机为控制核心搭建了避障控制系统的软硬件。针对障碍物尺寸的不同,通过硬件布置和算法编程实现了两种避障模式。最终实现了小型轮式机器人的自动避障运行。

高温压力传感器的标定对于传感器的应用和开发具有非常重要的意义。为了适应高温环境下的气体压力传感器标定,设计实现了由压力控制系统和温度控制系统组成的测试标定系统总体方案。结合单片机自动控制系统和LabView上位监控程序,实现了压力3M Pa和高温150℃下的压力传感器标定测试。

研制高温恶劣环境适用的压力传感器具有重要的工程实际意义。文中设计了以蓝宝石为弹性膜片,溅射合金薄膜为应变电阻的耐高温压力传感器。通过有限元软件计算分析了弹性膜片的应力应变分布,并对膜片厚度进行了优化设计。

传感器的灵敏度是一项重要的静态性能指标。采用所设计的标定系统对高温压力传感器进行了标定实验,分析获得了室温和90℃时的传感器灵敏度值。通过对比两种不同温度下的灵敏度,分析温度对压力传感器灵敏度性能指标的影响程度,为高温环境下的压力传感器应用提供数据支持。

调平系统是高空作业设备安全的可靠保证.针对采用静液压调平系统的高空作业车在高空作业车的臂架系统举升过程中以减小工作斗相对水平面水平位置偏差最大值为优化目标应用最优化理论对静液压调平系统的各铰点位置进行了优化.仿真优化结果表明优化后的偏差最大值为-0.1729°是优化前偏差最大值的1/10倍左右静液压调平系统稳定性显著提高.