集成式电机主轴的力感知及微进给特性研究

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作者 喻曹丰 朱建华 +2 位作者 聂仪楠 魏梓贤 陈志全 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期152-158,共7页

为满足精密加工过程中对电机主轴的转速、进给距离和切削力精确控制的需求,将永磁同步电机和超磁致伸缩驱动器结合,提出一种具有转动、微进给及力感知功能的集成式电机主轴。为验证集成式电机主轴力感知部分的结构合理性,基于磁路法和... 为满足精密加工过程中对电机主轴的转速、进给距离和切削力精确控制的需求,将永磁同步电机和超磁致伸缩驱动器结合,提出一种具有转动、微进给及力感知功能的集成式电机主轴。为验证集成式电机主轴力感知部分的结构合理性,基于磁路法和有限元分析法,得出集成式电机主轴的微进给距离、外线圈感应电压与外部载荷的关系。最后,为验证仿真的准确性,搭建集成式电机主轴力感知及微进给试验平台。结果显示,在此磁路模型设计中,集成式电机主轴的磁通密度可达0.551 9 T,磁通密度均匀度大于77.85%,集成式电机主轴的微进给距离可达26.5μm,外线圈感应电压与外部载荷成反比且内线圈的最佳外加电流为5 A。研究结果表明,集成式电机主轴力感知及微进给功能的设计是合理可行的,为深入研究和精确控制集成式电机主轴奠定了基础。 展开更多

关键词 集成式电机主轴 永磁同步电机 超磁致伸缩驱动器 力感知 微进给

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基于六维力传感器的机器人末端执行器碰撞位置检测方法 被引量：3

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作者 李倩倩 袁宏祥 +1 位作者 马昕 宋锐 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期109-117,共9页

末端执行器的碰撞位置检测是机器人力觉感知的重要组成部分,也是机器人与外界环境交互不可或缺的功能。仅依靠碰撞力和力矩数据求解碰撞位置的难点在于多解问题,需要借助额外的约束条件来求解唯一解。现有的方法大多采用几何约束条件,... 末端执行器的碰撞位置检测是机器人力觉感知的重要组成部分,也是机器人与外界环境交互不可或缺的功能。仅依靠碰撞力和力矩数据求解碰撞位置的难点在于多解问题,需要借助额外的约束条件来求解唯一解。现有的方法大多采用几何约束条件,其缺点在于无法应用于非结构化的环境和无法应对碰撞物体的形变。为了弥补这一缺陷,本文建立了一种动态力学数据自约束碰撞定位模型,依靠时间轴上的多组力和力矩数据互为约束条件,并建立了最小误差搜索策略来求得最优解。与传统方法相比,改进算法不需要再依赖于碰撞物体表面的几何信息,大大增强了其实用性,扩展了应用范围,并提高了位置检测的精度和鲁棒性。实验结果证明,改进的算法在碰撞表面几何模型未知,或发生变形时均发挥作用,优于传统方法。 展开更多

关键词 力感知 碰撞感知 力/力矩传感器 碰撞位置检测

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新发现

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《康复》 2023年第12期6-7,共2页

2023年服贸会上,一台“数字中医循经治疗机器人”亮相健康卫生服务展区,引人关注。该机器人将传统中医疗法与现代科技结合,可对患者进行精准高效的循经治疗。数字中医循经治疗机器人利用内病外治原理,集柔性机器人、人体三维视觉追踪、... 2023年服贸会上,一台“数字中医循经治疗机器人”亮相健康卫生服务展区,引人关注。该机器人将传统中医疗法与现代科技结合,可对患者进行精准高效的循经治疗。数字中医循经治疗机器人利用内病外治原理,集柔性机器人、人体三维视觉追踪、深度学习、力感知技术与多物理因子等前沿技术,实现了传统中医经穴手法治疗与AI结合的“手+眼+脑”一体化。 展开更多

关键词 柔性机器人 三维视觉 深度学习 内病外治 物理因子 力感知 传统中医疗法 健康卫生

原文传递

基于力和视觉的未知平面内机械手伺服控制 被引量：3

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作者 邱联奎 张艳霞 雷文龙 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第2期70-74,共5页

研究机械手对未知平面内直线和圆形轨迹的跟踪方法,在跟踪过程中,保持末端执行器与未知平面之间接触力恒定.该控制系统采用视觉和力的双闭环控制结构,利用双目立体视觉系统实现对未知平面法线方向的估计,实现对水平面内运动分量的视觉... 研究机械手对未知平面内直线和圆形轨迹的跟踪方法,在跟踪过程中,保持末端执行器与未知平面之间接触力恒定.该控制系统采用视觉和力的双闭环控制结构,利用双目立体视觉系统实现对未知平面法线方向的估计,实现对水平面内运动分量的视觉伺服控制;应用力传感器感知末端执行器与未知平面之间的接触力,实现对末端执行器在垂直方向运动分量的控制.应用MATLAB机器人工具箱进行仿真实验,验证控制策略的有效性. 展开更多

关键词 视觉伺服控制 机械手 力感知 视觉感知

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语音交互与力感知式智能牙周探针开发 被引量：2

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作者 唐忠林 杨建华 雷宏伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1555-1562,共8页

针对当前牙周探针在探诊力控制和探诊参数自动记录方面的不足,开发并验证了一种便携无线的语音交互与力感知式智能牙周探针,建立了探针力感知计算模型,完成了探针软硬件开发和语音交互探诊实验。其中,探针力感知模型计算值与实测均值的... 针对当前牙周探针在探诊力控制和探诊参数自动记录方面的不足,开发并验证了一种便携无线的语音交互与力感知式智能牙周探针,建立了探针力感知计算模型,完成了探针软硬件开发和语音交互探诊实验。其中,探针力感知模型计算值与实测均值的偏差小于2.49%,单条语音识别的正确率大于98%。探诊实验显示,探针语音交互流畅,探诊力分段显示正常,无线蓝牙通讯准确,是一种性能先进、使用便利、体验友好的新型牙周探诊工具。 展开更多

关键词 牙周探针 牙周探诊 语音交互 力感知 差动电容式力传感器

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机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的研究进展 被引量：2

6

作者 张建勋 姚斌 +1 位作者 代煜 夏光明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期2521-2531,共11页

为了推动机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的深入研究和临床应用,综述了其研究进展。针对有传感器的力感知,将其分为基于电信号和基于光信号两类,分析了传感器在手术器械上的位置分布、机械结构、测量范围、测量精度和电磁兼容性等关... 为了推动机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的深入研究和临床应用,综述了其研究进展。针对有传感器的力感知,将其分为基于电信号和基于光信号两类,分析了传感器在手术器械上的位置分布、机械结构、测量范围、测量精度和电磁兼容性等关键指标,并讨论了其优势和局限;针对无传感器的力感知,将其分为基于视觉和基于动力学模型两类,并分析了其实现方法、技术障碍和误差来源。最后,展望了机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的发展趋势。 展开更多

关键词 力传感器 力感知 研究进展 机器人辅助腹腔镜手术

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深海力感知多指手结构设计与仿真分析 被引量：2

7

作者 刘辰辰 张奇峰 孙斌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第11期42-49,共8页

面向水下机器人深海作业需求,研究设计了一种具有力感知功能的水下多指手,多指手共有3个手指,每个手指有3个关节,由一根绳索驱动,为欠驱动模式,手指指尖内置传感器用于指尖力检测。针对水下作业环境和目标特点,阐述了手指的设计依据,介... 面向水下机器人深海作业需求,研究设计了一种具有力感知功能的水下多指手,多指手共有3个手指,每个手指有3个关节,由一根绳索驱动,为欠驱动模式,手指指尖内置传感器用于指尖力检测。针对水下作业环境和目标特点,阐述了手指的设计依据,介绍了手指运动机理,研究设计了多指手的运动模块和整体结构,对手指进行了抓取静力学分析和动力学仿真,验证了手指结构的合理性与可行性。 展开更多

关键词 水下多指手 力感知 绳索驱动 欠驱动

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基于力和视觉的机械手未知平面内曲线跟踪 被引量：1

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作者 邱联奎 张艳霞 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第9期42-46,共5页

针对工业机械手对未知平面内轨迹的跟踪和恒定接触力控制,给出了一种视觉和力觉混合的伺服控制策略。采用基于双目立体视觉eye-to-hand配置下的图像视觉伺服方法,构建PID控制器,实现对机械手在平行于平面方向上的运动控制。采用力传感... 针对工业机械手对未知平面内轨迹的跟踪和恒定接触力控制,给出了一种视觉和力觉混合的伺服控制策略。采用基于双目立体视觉eye-to-hand配置下的图像视觉伺服方法,构建PID控制器,实现对机械手在平行于平面方向上的运动控制。采用力传感器感知末端执行器与环境之间的接触力,采用PI控制器,实现了对末端执行器在垂直方向上的运动控制。在MATLAB环境中,利用机器人工具箱进行仿真实验,实现了对圆形曲线的跟踪控制,实验结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 视觉伺服控制 机械手 力感知 视觉感知

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基于气缸的主动恒力输出装置设计 被引量：1

9

作者 梁世盛 魏晓阳 +2 位作者 祁佩 黄顺舟 王力 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期640-646,共7页

针对精密装配、搬运、工件表面修刮或磨削、抛光和擦洗等行业对设备主动柔顺能力的迫切需求,设计了一种基于气缸的主动恒力输出装置。对照设计目标,对所用的器件(包括比例压力调节器、气缸、导轨和压力传感器等)进行针对性选型,并设计... 针对精密装配、搬运、工件表面修刮或磨削、抛光和擦洗等行业对设备主动柔顺能力的迫切需求,设计了一种基于气缸的主动恒力输出装置。对照设计目标,对所用的器件(包括比例压力调节器、气缸、导轨和压力传感器等)进行针对性选型,并设计针对压力传感器微弱信号的调理电路,增强其信号的准确性和抗干扰能力,同时设计数据采集处理板对整体系统进行控制,完成对力输出的闭环控制,并通过RS485通讯接收上位机命令和上传采集数据。最后通过大量动静态压力的测试实验表明该设备在整个量程内,其输出力误差在±3N以内,响应时间在300 ms以内,输出力不小于200N,性能满足设计目标。该设备的研制成功为主动力控制系统的设计研究开辟了新的思路。 展开更多

关键词 力感知 力控制 比例压力调节器 RS485 数据采集

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基于力感知的结肠镜机器人柔顺控制 被引量：1

10

作者 冯笑笑 胡海燕 +2 位作者 李龙委 李伟达 孙立宁 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期217-224,共8页

人体肠道具有相对浮动性,形状及位置不完全固定,为了提高结肠镜机器人进行内窥镜检查时的安全性以及可靠性,本文研究了一种基于力感知的结肠镜机器人柔顺控制方法.首先分析及设计了符合结肠镜机器人本体表面结构的压力传感器,然后基于... 人体肠道具有相对浮动性,形状及位置不完全固定,为了提高结肠镜机器人进行内窥镜检查时的安全性以及可靠性,本文研究了一种基于力感知的结肠镜机器人柔顺控制方法.首先分析及设计了符合结肠镜机器人本体表面结构的压力传感器,然后基于肠道生物力学特性以及机器人关节耦合关系分析,提出其柔顺控制算法.最后,搭建机器人控制系统进行实验,验证该控制方法的可行性.实验结果表明,该柔顺控制方法可有效实现机器人对肠道壁接触压力的感知,使接触压力始终保持在阈值之内,提高了结肠镜机器人肠道检查过程中的安全性和可靠性. 展开更多

关键词 结肠镜机器人 连续型机器人 力感知 柔顺控制

原文传递

基于C8051F020单片机的力感知控制系统设计 被引量：1

11

作者 刘涛 豆勤勤 《赤峰学院学报（自然科学版）》 2016年第10期7-9,共3页

目前基于磁流变的力感知控制系统的开发着重于控制系统硬件研究和软件实现,在硬件设计上着重于电流驱动器和一些专用控制器的设计.文章对电流驱动器及相关电路进行了设计,并编制了相应的软件程序.实现了力感知控制系统的要求.

关键词 单片机 电流驱动 力感知

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基于滑模控制和广义预测控制的主从控制系统设计 被引量：1

12

作者 张俊峰 胡陟 +1 位作者 齐金龙 崔国华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第3期81-83,89,共4页

主—从机器人心血管介入手术中,医生手指感受到导丝的"弹跳"力觉感受,手术中存在通信延时、导丝弯曲、力传动机构摩擦对力反馈控制有较大影响,因此采用基于人手对力感知的认识设计滑模控制器。结合广义预测控制算法和虚拟图... 主—从机器人心血管介入手术中,医生手指感受到导丝的"弹跳"力觉感受,手术中存在通信延时、导丝弯曲、力传动机构摩擦对力反馈控制有较大影响,因此采用基于人手对力感知的认识设计滑模控制器。结合广义预测控制算法和虚拟图像仿真技术,减小力反馈中延时产生的影响,根据医生对"弹跳"力的理解和人手力感知阈值研究透明度的多感知定量评价指标。仿真结果表明:所设计的主—从机器人控制系统对于以柔性体为操作对象系统设计、工程实现及其系统透明度评价有重要理论意义和实用价值。 展开更多

关键词 滑模控制 广义预测控制 主-从机器人系统 力感知 透明度

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一种力感知型手术器械驱动装置的设计与实现 被引量：1

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作者 杨德伟 吕琪 +1 位作者 郑凯 王鼎方 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期77-82,共6页

为了增强医生手术操作的临场感,设计了一种力感知型手术器械驱动装置,在非常紧凑的空间内同时实现了手术器械旋转、俯仰、偏航和开合4自由度的传动和力感知功能.对力感知组件中关键组件弹性变形体的三种结构设计方案进行对比与优化,确... 为了增强医生手术操作的临场感,设计了一种力感知型手术器械驱动装置,在非常紧凑的空间内同时实现了手术器械旋转、俯仰、偏航和开合4自由度的传动和力感知功能.对力感知组件中关键组件弹性变形体的三种结构设计方案进行对比与优化,确定了一种可行且易于加工的弹性变形体结构,并试制了力感知手术器械驱动装置样机;提出了一种通过惠斯通电桥间接测量该变形体变形来测量力/力矩的方案,根据应变片阻值变化测量手术器械各自由度力/力矩,实验验证了弹性体设计方案简单可行.提出的力感知型手术器械驱动模块具有成本低、运动灵活、力测量精度适中且易于消毒的特点. 展开更多

关键词 机械设计 手术器械 驱动装置 力感知 应力应变分析

原文传递

力感知系统的研究综述

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作者 豆勤勤 《中国高新技术企业》 2015年第34期2-4,共3页

文章介绍了力觉感知系统的结构原理,对力觉感知系统的驱动结构、新型材料磁流变液以及当前力觉反馈设备进行了综述,提出了一种新型的基于磁流变液装置的力觉感知系统结构。该新型结构型式相对简单,几乎无磨损,器件寿命长、所用材料来源... 文章介绍了力觉感知系统的结构原理,对力觉感知系统的驱动结构、新型材料磁流变液以及当前力觉反馈设备进行了综述,提出了一种新型的基于磁流变液装置的力觉感知系统结构。该新型结构型式相对简单,几乎无磨损,器件寿命长、所用材料来源丰富、价格低廉,有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 力感知 磁流变液 力觉反馈设备 遥控机器人 传感器

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微创外科机器人夹持手操作力感知机构研究

15

作者 张禹 高金龙 刘慧芳 《机械工程与自动化》 2014年第5期66-68,共3页

针对微创手术机器人,研究设计了载有力感知功能的从手夹持手,介绍了夹持手末端柔顺机构力觉传感器的设计、驱动装置及驱动方式的选择,并基于ANSYS软件分析了微创手术机器人夹持手在夹持过程中传感器形变与受力的关系。仿真及分析结果表... 针对微创手术机器人,研究设计了载有力感知功能的从手夹持手,介绍了夹持手末端柔顺机构力觉传感器的设计、驱动装置及驱动方式的选择,并基于ANSYS软件分析了微创手术机器人夹持手在夹持过程中传感器形变与受力的关系。仿真及分析结果表明传感器的形变与受力基本趋于线性关系,为进一步研究手术机器人夹持手的力感知与力反馈的控制奠定了基础。 展开更多

关键词 微创手术 柔顺机构 力感知 瞬态学分析

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面向算网一体化演进的算力网络技术 被引量：34

16

作者 段晓东 姚惠娟 +2 位作者 付月霞 陆璐 孙滔 《电信科学》 2021年第10期76-85,共10页

随着一体化算力网络国家枢纽节点的建设和“东数西算”工程的加快实施,计算和网络的融合走向深水区。面向新兴业务对于网络和计算融合发展的需求,如何协调分布式、多样化算力资源,业务应用和网络资源满足业务需求成为亟待解决的问题。... 随着一体化算力网络国家枢纽节点的建设和“东数西算”工程的加快实施,计算和网络的融合走向深水区。面向新兴业务对于网络和计算融合发展的需求,如何协调分布式、多样化算力资源,业务应用和网络资源满足业务需求成为亟待解决的问题。为了解决计算和网络相互感知、协同、调度问题,从算力网络阶段化发展、算力感知技术架构、算力度量与标识、算力路由等多个技术展开探索和研究,并提出算力网络多种部署模式,为算力网络后续技术研究和产业发展提供参考。 展开更多

关键词 算力网络 算力路由 算网融合 算力感知网络

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算力感知网络架构与关键技术 被引量：28

17

作者 姚惠娟 陆璐 段晓东 《中兴通讯技术》 2021年第3期7-11,共5页

针对运营商信息通信技术(ICT)基础设施面向云网融合、算网一体技术演进中的协同问题,提出了算力感知网络(CAN),即网络可感知应用、网络、算力和用户需求等多维资源,并协同调度算力资源和网络资源,使应用能够按需、实时调用不同地方的计... 针对运营商信息通信技术(ICT)基础设施面向云网融合、算网一体技术演进中的协同问题,提出了算力感知网络(CAN),即网络可感知应用、网络、算力和用户需求等多维资源,并协同调度算力资源和网络资源,使应用能够按需、实时调用不同地方的计算资源,实现边缘计算与云计算的协同联动,提供最优的用户体验以及计算和网络资源利用率。 展开更多

关键词 算力感知网络 算力路由 算力服务信息

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边缘算力网络中智能算力感知路由分配策略研究 被引量：12

18

作者 孙钰坤 张兴 雷波 《无线电通信技术》 2022年第1期60-67,共8页

增强现实、自动驾驶、智慧城市、工业互联网等新型业务应用对网络算力的需求逐渐增强,然而,边缘算力网络系统面临着网络共存的问题——负载不均衡,导致一部分边缘服务器无法满足业务应用的处理需求,另一部分边缘服务器的算力资源处于空... 增强现实、自动驾驶、智慧城市、工业互联网等新型业务应用对网络算力的需求逐渐增强,然而,边缘算力网络系统面临着网络共存的问题——负载不均衡,导致一部分边缘服务器无法满足业务应用的处理需求,另一部分边缘服务器的算力资源处于空闲状态。为了高效协同地感知利用泛在、异构的算力资源,提升6G通信网络的内生感知和算力自适应能力,急需对边缘算力网络中任务路由策略以及算力资源分配进行研究。首先介绍了面向6G网络愿景的算力感知网络的演进和需求,然后构建了任务调度智能决策、存储资源和算力资源按需分配的联合优化路由控制与资源分配的智能任务调度模型,最后提出了一种基于Floyd算法的算力感知路由调度策略解决智能任务调度问题。仿真结果表明,与就近调度固定分配资源策略相比,所提的基于Floyd算法的算力感知路由调度策略可以让更多的用户受益,缩短用户业务的平均处理时延,提高边缘算力网络中存储资源和计算资源的利用率。 展开更多

关键词 算力感知网络 任务调度 融合资源分配 FLOYD算法

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服务型领导对员工顾客导向组织公民行为的影响机制——责任知觉的中介与领导权力感知的调节效应 被引量：11

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作者 田启涛 《经济经纬》 CSSCI 北大核心 2017年第1期112-117,共6页

笔者探讨了服务型领导对员工顾客导向组织公民行为影响的中介心理机制及其边界条件,构建了服务型领导、员工责任知觉、领导权力感知和顾客导向组织公民行为之间的关系模型。研究结果表明:(1)服务型领导对员工顾客导向组织公民行为具有... 笔者探讨了服务型领导对员工顾客导向组织公民行为影响的中介心理机制及其边界条件,构建了服务型领导、员工责任知觉、领导权力感知和顾客导向组织公民行为之间的关系模型。研究结果表明:(1)服务型领导对员工顾客导向组织公民行为具有正向显著影响;(2)员工责任知觉在服务型领导和顾客导向组织公民行为之间起完全中介作用;(3)领导权力感知调节了员工责任知觉对顾客导向组织公民行为的影响,即领导权力感知水平越高,员工责任知觉对顾客导向组织公民行为的影响就越弱,反之则越强。 展开更多

关键词 服务型领导 责任知觉 领导权力感知 顾客导向组织公民行为

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仁慈领导对员工建言的影响:自我预防和自我提升的双重路径 被引量：10

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作者 徐悦 段锦云 李成艳 《心理与行为研究》 CSSCI 北大核心 2017年第6期839-845,共7页

基于调节聚焦理论的思想,通过对407名员工与其直接上级配对取样,探讨中国组织情境下仁慈领导对员工建言的影响及其作用机制和边界条件。研究结果显示,仁慈领导对员工的建言行为起到促进作用,且以员工心理安全感和个人地位感为中介;除此... 基于调节聚焦理论的思想,通过对407名员工与其直接上级配对取样,探讨中国组织情境下仁慈领导对员工建言的影响及其作用机制和边界条件。研究结果显示,仁慈领导对员工的建言行为起到促进作用,且以员工心理安全感和个人地位感为中介;除此之外,员工对领导高权力的感知会弱化仁慈领导的正向作用,即员工感知到的领导权力水平越高,仁慈领导对员工建言行为的促进作用越弱,员工的心理安全感和个人地位感在"仁慈领导-建言行为"间的中介效应也越弱。 展开更多

关键词 仁慈领导 员工建言 心理安全感 个人地位感 领导权力感知

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