针对目前利用天空偏振光信息进行导航, 仅能提供方向信息实现相对路径定位, 而不能获取载体的经纬度信息实现绝对定位的问题, 在前期工作中, 作者提出了一种基于天空偏振光、地球与太阳相对位置关系的自定位方法。本文中, 作者设计搭建了由天空偏振角测量装置、 OCTANS惯导组成的实验平台, 对该方法的可行性进行验证分析。实验结果表明, 该定位方法能够实时的获取相对可靠的地理位置, 且经纬度误差均值分别为 -0.149°和 0.418°。与 GPS定位系统相比, 虽然定位精度有待于进一步提高, 但可作为 GPS失效时的有效补充定位手段。

高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry, FAIMS)技术是一种快速、 高灵敏的痕量物质检测技术。 利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、 苯和甲苯样品进行了检测, 结果表明三种挥发性物质在谱图中的分离效果优于传统离子迁移谱仪; 另外分别对二甲苯三种同分异构体进行了检测, 成功地实现了三者的分离。 实验分析了载气流速对离子信号强度的影响, 发现流速为220 L·h-1时信号强度最大, 此结果可用于仪器的优化设计。 获得丙酮的检出限为100 ng·L-1, 比国外传统离子迁移谱仪低了一个数量级。

研究了欠驱动手爪包络抓取稳定性.定义了抓取构形,推导了关节数和抓取构形之间的关系,采用抓取构形之间的转移难度作为表征抓取稳定性测度指标,给出了抓取不稳的主要原因以及影响包络抓取稳定性的主要因素.通过仿真对抓取不同形状物体时的稳定性,及影响稳定性的主要因素进行了对比分析和验证.结果表明:理论分析和仿真研究结果是一致的,欠驱动手爪包络抓取时存在多种抓取构形是影响抓取稳定性的直接原因,稳定抓取取决于物体形状和初?嫉淖ト∽颂?其中物体凸边的线接触的长度是决定抓取稳定的最重要的因素,物体越是接近圆形稳定性越差,当物体和抓取构形比较吻合时,并且都是以线接触相互作用,抓取稳定性最好.

介绍了微型机器人外场驱动技术的特点及应用场合,综述了国内外在这方面的研究进展,并对利用外场实现微型机器人无线驱动的相关技术作了分析和展望.微型机器人在光波、磁场、超声波、微波等外部能量场的作用下能无物理接触地获得能量,就可以实现无线驱动,从而有效地克服了用引线和电池供应能量所带来的不足.

采用微型CMOS图像传感器和ISM频段超高频微型射频收发器设计一种短距离微型图像采集和无线传输系统,具有集成度高、体积小和功耗低的特点;在此基础上分析了它适用于无线微型机器人肠道内窥镜系统图像传输的可行性,最后对设计出的图像采集和无线传输系统进行了实验,获得了较为清晰的图像.