研究领域

 一、智能机器人
        主要包括:大脑意念驱动控制神经义肢手、助老助行机器人、AGV物流搬运机器人、助力外骨骼机器人、六工位液压拉伸机自动化系统等。
1、大脑意念驱动控制神经义肢手
               
       1)2007
年,申请者成功申请、承担了江苏省自然科学基金“脑机接口驱动神经义肢手的关键技术究”项目。
       2)该项目提出了基于小波和奇异值分解的手动作脑电信号特征提取方法,采用BP神经网络进行4种手动作模式(手放松、手张开、肘弯曲和肘伸开)的训练与识别,通过大量实验表明,最终离线识别手动作模式的正确率达到了85%。
       3)该方法又被应用在其它各类脑机接口技术研究中,并取得了效果。
       4)该基金项目在2010年结题验收中被评为“优秀”,并赢得滚动经费支持。
2、助老助行机器人


       1)开发了一种福利友好助行机器人,并已经获得国家发明专利一项。
       2)关键技术包括:基于PVDF的触滑觉感知的机器人运动控制技术、基于模糊PID的机器人精密自适应运动控制技术和助行机器人的防摔技术。
       3)该机器人具备轮椅、助行和防摔三大主要功能,可以满足老年人行走的多项要求。 
3、AGV物流搬运机器人

        1)智能物流搬运机器人由移动平台和机械臂两个独立的模块组成。
        2)移动平台负责路径跟踪和工位识别,机械臂负责目的地识别和货物搬运,两者完美结合。
4、助力外骨骼机器人

     1)自2009年底起,分别对下肢、全身外骨骼机器人进行了动力学、运动学仿真;

     2)参与开发了一种可穿戴式的助力助行外骨骼机器人,有效地实现了外骨骼机器人系统的携行、助力功能。
5、六工位液压拉伸机自动化系统

    1)自2008年起,分别对六工位拉伸机结构和自动化控制系统进行了设计、仿真和试制;
    2)成功地开发了上、下料机器人;
    3)完成了六工位换料机器人的关键技术研究以及样机的研制。

二、智能检测、诊断与控制技术
    主要研究内容有高精度双全同轴式光纤传感器、旋转机械多参数测量系统、旋转机械监测诊断软件系统。
1、高精度双圈同轴式光线传感器

   
    1
)运用自己研制的光纤传感器实现了对滑动轴承润滑膜状态的监测;
    2)正在研究非金属转子、狭小空间、强磁场、高温等情况下转子振动光纤动态测量问题;
    3)该技术能减轻传感器、测量仪器以及后续监测诊断仪器的重量,提高抗干扰能力。
2、旋转机械多参数测量系统


构建了以振动、润滑膜状态、温度等多参数信息联合监测的旋转机械状态监测与诊断系统。
3、旋转机械监测诊断软件系统
    1)转子动平衡软件系统

    2)单机监测诊断软件系统

    3)网络监测诊断软件系统


三、生物电信号检测技术及工程应用
    主要内容有:生物电信号来源、脑电信号特征提取方法、典型的脑电检测系统、肌电检测系统、光纤检测系统等,以及基于脑电、肌电和光纤动态捕捉人体运动意图和行为的多元信息融合检测技术。
1、生物电信号来源

分析了人体常见的生物电信号:脑电信号(EEG),肌电信号(EMG),眼电信号(EOG)和心电信号(ECG)。
2、脑电信号特征提取方法

       
           
在常规信号分析的基础上,针对脑电信号的变化规律,提出了五谱特征分析方法和小波特征分析方法。
3、典型的脑电检测系统


先后建立了一个两通道EEG测量系统和一个16通道EEG测量系统,分别用于手运动行为识别和手抓取精密运动操作识别。
4、肌电检测系统
   
建立了一个4通道EMG测量系统,用于捕捉人体下肢运动行为的识别。
5、光纤检测系统
  
建立了一个光纤动态捕捉人体下肢运动行为的识别系统。

四、数控机床热变形监测与分析
    主要研究内容包括刀具和电主轴的温度、热变形监测与分析等。
1.刀具温度场及热变形的研究


2.电主轴温度场及热变形的研究


3.现场实验验证

4.热像仪测量验证

科研项目
项目编号 项目名称 项目来源 起讫时间 承担角色 项目类别
51675419 光纤光栅动态检测齿根多维参数的行星齿轮箱轮齿裂纹监测诊断方法 国家自然科学基金项目2017-1~骨干成员纵向项目
2016KTZDGY06-06 下肢康复外骨骼机器人关键技术研发及其应用示范 陕西省科技统筹机器人专项项目2016-8~骨干成员纵向项目
51575436 光纤动态检测三维叶尖间隙的航空发动机健康监测方法研究 国家自然科学基金项目2016-1~负责人纵向项目
2015KTZDGY-02-01-02 多功能助老伴行服务机器人关键技术研究与产业化应用 陕西省科技统筹机器人专项项目2015-8~负责人纵向项目
91420301 基于视听觉诱导运动神经通道重建的脑控康复机器人关键技术研究与系统集成验证 国家自然科学基金委“视听觉信息的认知计算”重大研究计划集成项目2015-1~骨干成员纵向项目
SQ2013GX03D00128 脑肌多源信息运动融合感知与交互控制技术及康复机器人应用验证 “863”高科技项目2015-1~骨干成员纵向项目
51275388 智能假肢脑控机理及其人机协同方法研究 国家自然科学基金项目2013-1~2016-12负责人纵向项目
BK2011046 神经假手的开发研制 江苏省自然科学基金滚动支持项目2011-1~2014-12负责人纵向项目
SKLRS-2009-MS-02 助行服务机器人的关键技术研究 机器人技术与系统国家重点实验室开放自然科学基金项目2010-1~2013-12负责人纵向项目
2009ZX04002-043 用于转子加工的超重型数控卧式镗车床──切削过程刀具热变形有限元计算分析研究 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题2009-6~2013-12负责人纵向项目
2009ZX04001-061 DLH系列高速数控车床及车削中心──热变形及补偿技术 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题2009-3~2013-12负责人纵向项目
RLO200809 大脑“意念”驱动控制神经义肢手的关键技术研究 机器人学国家重点实验室开放自然科学基金项目2008-1~2010-12负责人纵向项目
BK2007059 脑机接口驱动神经义肢手的关键技术研究 江苏省自然科学基金项目2007-7~2010-12负责人纵向项目
50675168 光纤动态测量润滑膜多维特征的旋转机械监测诊断方法 国家自然科学基金项目2007-1~2009-12负责人纵向项目
50175135 西部环境因素对发动机摩擦学、动力学行为影响的研究 国家自然科学基金项目2004-1~2006-12骨干成员纵向项目
2003E222 润滑油膜厚度动态精密检测技术研究 陕西省自然科学基金项目2004-1~2005-1负责人纵向项目
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