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压电陶瓷基本特性研究 被引量：100
1
作者 张涛 孙立宁 蔡鹤皋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1998年第5期26-32,共7页
随着压电陶瓷应用领域的不断扩大，压电陶瓷作为一种精密驱动器件，其自身的性能日益受到使用者的关注。本文对压电陶瓷器件位移特性、出力特性、温度特性及蠕变特性进行了详尽的论述和分析，推导了压电陶瓷和电致伸缩陶瓷的归一化模型... 随着压电陶瓷应用领域的不断扩大，压电陶瓷作为一种精密驱动器件，其自身的性能日益受到使用者的关注。本文对压电陶瓷器件位移特性、出力特性、温度特性及蠕变特性进行了详尽的论述和分析，推导了压电陶瓷和电致伸缩陶瓷的归一化模型，并对国内外典型的压电陶瓷器件的位移特性进行了分析。 展开更多
关键词 压电陶瓷 基础特性 归一化模型 位移 出力
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医疗机器人发展概况综述 被引量：72
2
作者 杜志江 孙立宁 富历新 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期182-187,共6页
近年来,医疗机器人成为机器人领域研究热点之一。本文详细介绍了外科手术机器人、康复机器人、医院服务机器人等在国内外的研究及应用现状,并探讨了今后的发展方向。
关键词 医疗机器人 外科手术机器人 康复机器人 医院服务机器人 生物机器人 纳米机器人
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Otsu准则下分割阈值的快速计算 被引量：79
3
作者 何志勇 孙立宁 陈立国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期267-272,共6页
传统Otsu法在确定阈值时需要穷举计算图像中每个灰度值为阈值时的类间方差.文中利用Otsu阈值的性质,提出了一个新算法以快速计算Otsu阈值.新算法搜寻出与两类类内均值的平均值的整数部分相等的阈值,从中确定一个符合Otsu准则的阈值.传统... 传统Otsu法在确定阈值时需要穷举计算图像中每个灰度值为阈值时的类间方差.文中利用Otsu阈值的性质,提出了一个新算法以快速计算Otsu阈值.新算法搜寻出与两类类内均值的平均值的整数部分相等的阈值,从中确定一个符合Otsu准则的阈值.传统Otsu法在对梯度图像中的小目标分割时分割性能不佳,文中提出了一个Otsu阈值的改进算法,该算法使用快速计算Otsu阈值的新算法递归求解分割阈值.实验结果表明,与传统Otsu算法相比,计算Otsu阈值的快速算法速度更快,而阈值的改进算法对梯度图像中的小目标分割效果更好. 展开更多
关键词 图像分割 OTSU准则 阈值选取 快速算法
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康复机器人技术发展现状及关键技术分析 被引量：45
4
作者 吕广明 孙立宁 彭龙刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1224-1227,1231,共5页
依据康复机器人技术发展意义及社会需求,结合该领域的发展现状及趋势,介绍了国内外近些年来主要研究成果,分析了肌电信号的检测及时域、频域、时频域、高阶谱、混沌与分形的信号处理技术,机械本体技术及基于康复机器人技术的智能控制方... 依据康复机器人技术发展意义及社会需求,结合该领域的发展现状及趋势,介绍了国内外近些年来主要研究成果,分析了肌电信号的检测及时域、频域、时频域、高阶谱、混沌与分形的信号处理技术,机械本体技术及基于康复机器人技术的智能控制方法,并指出了此领域的存在问题及未来在肌电信号检测及处理技术、机械结构及材料技术、基于专家系统及康复机理的智能控制技术方面的发展趋势. 展开更多
关键词 康复机器人 肌电信号 智能控制 机械本体 专家系统
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线驱动连续型机器人的运动学分析与仿真 被引量：65
5
作者 胡海燕 王鹏飞 +2 位作者 孙立宁 赵勃 李满天 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期1-8,共8页
连续型机器人是一种柔顺、灵活性高的新型仿生机器人。与串并联机器人等传统的离散型机器人由离散的关节和连杆组成的结构不同,这种柔性的'无脊椎'机器人由柔性支柱构成,而没有任何刚性关节和连杆,因此无法利用传统的D-H方法对... 连续型机器人是一种柔顺、灵活性高的新型仿生机器人。与串并联机器人等传统的离散型机器人由离散的关节和连杆组成的结构不同,这种柔性的'无脊椎'机器人由柔性支柱构成,而没有任何刚性关节和连杆,因此无法利用传统的D-H方法对其进行运动学分析。在分析连续型机器人不同于传统离散型机器人的基础上,利用几何分析的方法提出一种简练、直观的线驱动连续型机器人运动学算法,对其单关节驱动空间、关节空间以及操作空间的映射关系进行分析,并描述其三维工作空间。针对线驱动机器人多关节之间存在耦合影响的问题,推导线驱动连续型机器人的两关节解耦运动学。同时在Matlab下对机器人末端位置和驱动线长度变化曲线进行仿真研究,并进行原理样机试验,验证了运动学算法的正确性并展示了其运动能力。 展开更多
关键词 连续型机器人 线驱动 仿生机器人 运动学
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MEMS国内外发展状况及我国MEMS发展战略的思考 被引量：33
6
作者 孙立宁 周兆英 龚振邦 《机器人技术与应用》 2002年第2期2-4,共3页
关键词 微机电系统 MEMS 集成电路 发展战略
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基于PZT的微驱动定位系统及控制方法的研究 被引量：46
7
作者 孙立宁 孙绍云 +1 位作者 曲东升 蔡鹤皋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第1期55-59,共5页
介绍了基于PZT驱动的一维微动工作台。该微动台采用柔性平行板铰链机构,对其进行了出力和位移关系的分析,并且进行了ANSYS的有限元分析设计,求得了系统的固有频率和最大位移。其理论分析、有限元计算和试验测试结果的对比分析的一致性... 介绍了基于PZT驱动的一维微动工作台。该微动台采用柔性平行板铰链机构,对其进行了出力和位移关系的分析,并且进行了ANSYS的有限元分析设计,求得了系统的固有频率和最大位移。其理论分析、有限元计算和试验测试结果的对比分析的一致性说明了理论分析的正确性和数值分析的可靠性。使用精密光栅进行微位移闭环检测,使用哈工大博实精密测控公司研制的压电陶瓷驱动电源。采用单神经元自适应PID控制算法对系统进行控制,单神经元具有自学习和自适应能力,而且结构简单易于计算;而传统的PID调节器也具有结构简单、调整方便和参数整定与工程指标联系密切等特点。推导了单神经元自适应PID控制器,并进行了实验,微位移为20μm时的响应时间为12ms,实验证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 微动工作台 平行板 PZT驱动 单神经元 自适应PID控制 定位系统 微位移机构
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一种宏微双重驱动精密定位机构的建模与控制 被引量：49
8
作者 节德刚 刘延杰 +2 位作者 孙立宁 孙绍云 蔡鹤皋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期171-178,共8页
提出一种宏微双重驱动精密定位机构,采用高性能直线电机直接驱动宏动平台,实现系统大行程微米级精度定位;安装在宏动平台上的压电陶瓷驱动微动平台,实现纳米级的分辨率和定位精度,以高频响动态补偿系统的定位误差;采用精密光栅尺反馈微... 提出一种宏微双重驱动精密定位机构,采用高性能直线电机直接驱动宏动平台,实现系统大行程微米级精度定位;安装在宏动平台上的压电陶瓷驱动微动平台,实现纳米级的分辨率和定位精度,以高频响动态补偿系统的定位误差;采用精密光栅尺反馈微动平台输出端的位置信号,实现定位机构的全闭环反馈控制。在分别建立宏动、微动、宏微机构模型的基础上,提出复合型宏动控制和模糊自校正PID微动控制的宏微控制策略。实验研究表明:系统的动态和稳态性能良好,该定位机构的最大工作行程100 mm,稳定时间小于40 ms,重复定位精度10 nm。 展开更多
关键词 宏微双重驱动 精密定位 建模 控制策略
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基于深度学习的工业分拣机器人快速视觉识别与定位算法 被引量：56
9
作者 伍锡如 黄国明 孙立宁 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期711-719,共9页
针对工业分拣机器人识别复杂工件慢、精确度低以及定位不准等问题,提出一种基于深度学习的快速识别定位算法.通过工业高精度相机获取目标图像信息,经过图像灰度化、图像滤波、Otsu二值化处理,再经边界像素检测算法定位并分割目标图像.... 针对工业分拣机器人识别复杂工件慢、精确度低以及定位不准等问题,提出一种基于深度学习的快速识别定位算法.通过工业高精度相机获取目标图像信息,经过图像灰度化、图像滤波、Otsu二值化处理,再经边界像素检测算法定位并分割目标图像.运用已训练的深度卷积神经网络(CNN)对目标进行识别,得到目标所在的位置坐标以及所属类别,实现工业机器人分拣.实验测试中以纹路复杂的象棋为例进行定位识别,结果表明定位算法误差小于0.8 mm,最快识别速度达0.049秒/个,在实验环境中识别精度能保持在98%以上,表明算法具备良好的准确性和稳定性. 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络 视觉识别 定位算法 工业分拣机器人
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地面移动机器人系统的研究现状与关键技术 被引量：40
10
作者 王鹏飞 孙立宁 黄博 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第7期1-4,共4页
在总结了地面移动机器人系统的概念、特点、组成结构的基础上,分析了该领域国内外的最新动态及其关键技术,为多运动方式地面移动机器人的进一步设计与开发提供了翔实的信息与参考依据。最后,提出了一种新颖的足轮混合式地面移动机器人系... 在总结了地面移动机器人系统的概念、特点、组成结构的基础上,分析了该领域国内外的最新动态及其关键技术,为多运动方式地面移动机器人的进一步设计与开发提供了翔实的信息与参考依据。最后,提出了一种新颖的足轮混合式地面移动机器人系统,根据不同的环境变换轮式运动和足式运动两种运动方式,达到良好的运动灵活性和较高的移动速度的统一。 展开更多
关键词 地面移动机器人 驱动控制 多运动方式
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工业机器人智能化应用关键共性技术综述 被引量：49
11
作者 孙立宁 许辉 +1 位作者 王振华 陈国栋 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期211-219,406,共10页
"十三五"国家战略性新兴产业发展规划指出:推动基础理论研究和核心技术开发,实现类人神经计算芯片、智能机器人和智能应用系统的产业化,将人工智能新技术嵌入各领域。我国制造业正处于从数字制造向智能制造发展的阶段,工业机... "十三五"国家战略性新兴产业发展规划指出:推动基础理论研究和核心技术开发,实现类人神经计算芯片、智能机器人和智能应用系统的产业化,将人工智能新技术嵌入各领域。我国制造业正处于从数字制造向智能制造发展的阶段,工业机器人智能化应用是制造业转型升级的核心技术。首先,通过分析工业机器人在不同行业的应用情况,确定智能化升级的典型技术路线;其次,对涉及的智能感知、位姿估计、柔顺控制及运动规划等技术进行综述分析;最后,以本团队在喷涂、打磨、装配等领域取得的工业机器人智能化应用为案例,分析在人工智能技术与工业机器人应用融合过程中所取得的创新性技术成果,为我国不同行业的智能制造升级提供案例参考和技术指引。 展开更多
关键词 工业机器人 智能制造 智能化应用 智能感知 位姿估计 柔顺控制 运动规划
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基于相似度函数的图像椒盐噪声自适应滤除算法 被引量：42
12
作者 宋宇 李满天 孙立宁 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期474-479,共6页
在分析现有的细节保护滤波算法的基础上,提出了一种基于相似度函数的自适应权重滤波算法．主要技术包括分析Maximum-minimum椒盐噪声检测算子的局部极值误判缺陷,并利用具有良好细节保护特性的相似度函数自适应权重算法来解决这一问题,... 在分析现有的细节保护滤波算法的基础上,提出了一种基于相似度函数的自适应权重滤波算法．主要技术包括分析Maximum-minimum椒盐噪声检测算子的局部极值误判缺陷,并利用具有良好细节保护特性的相似度函数自适应权重算法来解决这一问题,在滤波过程中采用极值剪切操作来估计图像的局部噪声密度,用来选择合适形式的滤波窗口(递归或非递归),从而利用单一的3×3滤波窗口就实现了对不同密度椒盐噪声的自适应有效去除．实验表明,该算法的噪声滤除能力、细节保护能力以及运算效率都可以得到满意的结果． 展开更多
关键词 细节保护 椒盐噪声点检测算子 相似度函数 极值剪切
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外科手术机器人技术发展现状及关键技术分析 被引量：29
13
作者 杜志江 孙立宁 富历新 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期773-777,共5页
外科诊疗是医疗机器人研究和应用最广泛也是比较成熟的领域,目前研究主要集中在脑神经外科、整形外科、介入式无损检测、角膜移植等领域。为促进我国医疗机器人技术的研究和发展,在充分论述医疗机器人研究意义的基础上,对国内外典型外... 外科诊疗是医疗机器人研究和应用最广泛也是比较成熟的领域,目前研究主要集中在脑神经外科、整形外科、介入式无损检测、角膜移植等领域。为促进我国医疗机器人技术的研究和发展,在充分论述医疗机器人研究意义的基础上,对国内外典型外科手术机器人的研究及应用状况作了详细介绍,并对研究医疗机器人所涉及的手术机器人机构、医学三维图像建模、虚拟手术仿真、遥操作网络传输等关键技术进行了详尽的分析,同时指出了今后的发展方向。 展开更多
关键词 外科手术 医疗机器人 发展 虚拟手术 三维图像建模 遥操作技术 仿真 网络
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管内移动微型机器人研究与发展现状 被引量：23
14
作者 孙立宁 刘品宽 +1 位作者 吴善强 刘涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第4期326-332,共7页
管内移动微型机器人是微型机器人领域的一个重要的方向,其主要包括用于发电、化工、制冷等行业中的细小管道检测的刚性管内移动的微小型机器人,以及能进入人肠道的内窥镜的柔性管内移动的微型机器人。将微型机器人的研究方向与内容进行... 管内移动微型机器人是微型机器人领域的一个重要的方向,其主要包括用于发电、化工、制冷等行业中的细小管道检测的刚性管内移动的微小型机器人,以及能进入人肠道的内窥镜的柔性管内移动的微型机器人。将微型机器人的研究方向与内容进行总结,介绍管内移动微型机器人的国内外研究发展现状,讨论管内移动微型机器人的研究内容与方向。 展开更多
关键词 管内移动 微型机器人 管道检测 内窥镜 研究现状
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辅助型康复机器人技术的研究与发展 被引量：25
15
作者 孙立宁 何富君 +1 位作者 杜志江 姚玉峰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期355-360,共6页
较详细地阐述了辅助型康复机器人的发展过程,对主要类型进行分类介绍,分析了涉及的关键技术并探讨了未来的发展趋势.
关键词 康复机器人 辅助机器人 移动机器人 人机接口 机器人技术发展
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微操作机器人显微视觉系统若干问题 被引量：18
16
作者 孙立宁 陈立国 +1 位作者 刘品宽 荣伟斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第2期171-175,共5页
显微视觉系统是微操作机器人不可缺少的组成部分。近年来 ,随着显微技术的不断成熟 ,显微视觉系统的研究已经成为国内外在微操作领域的研究热点。本文着重介绍了微操作机器人显微视觉系统的研究意义 ,总结了现阶段国内外的研究现状 ,提... 显微视觉系统是微操作机器人不可缺少的组成部分。近年来 ,随着显微技术的不断成熟 ,显微视觉系统的研究已经成为国内外在微操作领域的研究热点。本文着重介绍了微操作机器人显微视觉系统的研究意义 ,总结了现阶段国内外的研究现状 ,提出了显微视觉系统亟待解决的一些关键问题 ,并对这些关键问题的解决方案进行了探讨。同时 ,对显微视觉系统的发展前景和方向进行了展望。 展开更多
关键词 机器人 微操作 显微视觉 显微镜
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双压电复合薄圆板驱动器的理论分析 被引量：22
17
作者 刘品宽 孙立宁 +1 位作者 祝宇虹 赵研峰 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第2期111-115,共5页
双压电膜是由压电材料层、环氧树脂层、金属层组成的复合薄圆板。将多层双压电膜组合在一起构成管内移动微小机器人的驱动器。文章基于压电和金属材料的弹性薄板理论 ,应用瑞利 -李兹近似求解法 ,推导了在固支与简支两种边界条件下 ,双... 双压电膜是由压电材料层、环氧树脂层、金属层组成的复合薄圆板。将多层双压电膜组合在一起构成管内移动微小机器人的驱动器。文章基于压电和金属材料的弹性薄板理论 ,应用瑞利 -李兹近似求解法 ,推导了在固支与简支两种边界条件下 ,双压电膜的弯曲振动的固有频率与相对应的振型的计算表达式。将理论计算与有限元分析的结果进行对比分析 ,结果表明 ,两者的计算结果吻合好 ,验证理论分析的正确性。分析与讨论了压电层与金属层的厚度对固有频率的影响。 展开更多
关键词 双压电复合薄圆板 驱动器 理论分析
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新型二维纳米级微动工作台的动力学分析 被引量：29
18
作者 刘品宽 孙立宁 +1 位作者 曲东升 荣伟彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第2期143-147,共5页
提出一种新型、集成式压电驱动两自由度nm级微定位工作台系统 ,工作台采用直角柔性平行板铰链 ,实现X ,Y方向的运动 ,采用杠杆放大柔性铰链机构实现对压电陶瓷位移的放大。并对这种新型结构形式理论分析与实验测试。根据拉格郎日方程建... 提出一种新型、集成式压电驱动两自由度nm级微定位工作台系统 ,工作台采用直角柔性平行板铰链 ,实现X ,Y方向的运动 ,采用杠杆放大柔性铰链机构实现对压电陶瓷位移的放大。并对这种新型结构形式理论分析与实验测试。根据拉格郎日方程建立微动工作台的运动微分方程 ,推导出系统前两阶固有频率的解析式。采用有限元分析方法对微动工作台进行模态分析 ,得到微定位工作台有效工作的谐振频率和振型 ,并对微动工作台的模态频率进行了实验测试。经理论分析、有限元计算和实验测试结果进行对比与分析的一致性说明理论分析的正确性和数值分析的可靠性。 展开更多
关键词 微动工作台 动力学 纳米定位 柔性铰链 有限元方法
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基于双光栅尺的高速高精度位移测量方法 被引量：32
19
作者 节德刚 刘延杰 +2 位作者 孙立宁 陈智超 蔡鹤皋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1077-1083,共7页
提出了一种基于双光栅尺的高速高精度位移测量方法。在分析光栅尺测量原理的基础上,探讨双光栅尺信号的切换合成;通过对莫尔条纹电子细分计数脉冲切换误差的分析,研究减小切换合成误差的方法;采用可编程逻辑器件FP-GA设计信号处理电路,... 提出了一种基于双光栅尺的高速高精度位移测量方法。在分析光栅尺测量原理的基础上,探讨双光栅尺信号的切换合成;通过对莫尔条纹电子细分计数脉冲切换误差的分析,研究减小切换合成误差的方法;采用可编程逻辑器件FP-GA设计信号处理电路,并通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性。实验结果表明:此方法在光栅尺移动速度>1m/s时,具有10 nm分辨率,可满足新一代运动定位系统对高速高精度位移测量的要求。 展开更多
关键词 位移测量 双光栅尺 切换合成 FPGA
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微操作机器人的发展现状 被引量：18
20
作者 孙立宁 孙绍云 +1 位作者 荣伟彬 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期184-187,共4页
本文介绍了微操作机器人系统的组成、特点 ,国内外的发展现状 ,微操作机器人研究的主要内容及研究热点问题 .
关键词 微操作机器人 微操作器 构成 分类 发展现状 MEMS
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