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一种基于机会转发的认知无线传感网路由协议

信息与控制 2020年第6期49卷 714-721页

作者：王楚晴郑萌梁炜马超凡宋敏中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049 中原工学院河南郑州450007 沈阳工程学院信息学院辽宁沈阳110136

由于认知无线传感器网络的高度频谱动态性,传统的路由协议存在实时性差和能耗高的问题.为此,提出一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由协议.其主要创新性在于将短导频采样和机会式路由结合,并设计同时考虑主用户保护和转发时延的... 详细信息

由于认知无线传感器网络的高度频谱动态性,传统的路由协议存在实时性差和能耗高的问题.为此,提出一种基于机会转发的认知无线传感器网络路由协议.其主要创新性在于将短导频采样和机会式路由结合,并设计同时考虑主用户保护和转发时延的认知实时转发条件.该协议通过导频采样技术支持休眠—唤醒机制,可有效减少认知节点的串听和降低节点的占空比;采用认知实时转发条件,可在保护主用户的同时,保证数据的实时、可靠传输.此外,所提路由协议是分布式路由协议,数据的路由过程只需要局部信息,路由开销明显降低.大量仿真表明,所提的路由协议较传统路由协议在能耗与时延指标方面有较大提升.

关键词：无线传感器网络认知无线电路由协议实时性

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基于边界敏感网络的时序行为候选生成算法

科学技术与工程 2019年第26期19卷 260-264页

作者：高松王宏玉邹风山宋吉来中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169 中国科学院大学北京100049 沈阳新松机器人自动化股份有限公司沈阳110168

针对视频序列中人体行为检测的问题,提出一种基于边界敏感网络的时序行为候选生成算法,在原有边界敏感网络的基础上通过对时序评估模块和候选评估模块引入更深层的卷积神经网络,进而对视频特征有更好的表达。同时在后处理阶段,在NMS(non... 详细信息

针对视频序列中人体行为检测的问题,提出一种基于边界敏感网络的时序行为候选生成算法,在原有边界敏感网络的基础上通过对时序评估模块和候选评估模块引入更深层的卷积神经网络,进而对视频特征有更好的表达。同时在后处理阶段,在NMS(non-maximum suppression)算法中引入新的置信度分数高斯加权衰减方法。实验结果表明,该算法可以有效提高行为检测问题中时序行为候选生成任务的召回率。在公开数据集Activity Net上,提出的方法在保证生成相同数量候选的同时有更高的平均召回率。

关键词：人体行为检测时序行为候选深度学习卷积神经网络

面向工业互联网的5G-U与时间敏感网络融合架构与技术

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通信学报 2021年第10期42卷 43-54页

作者：蔡岳平李栋许驰王振张潇文重庆大学微电子与通信工程学院重庆400030 信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400030 空天地网络互联与信息融合重庆市重点实验室重庆400030 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所北京100055

工业互联网是工业4.0的关键使能技术,而网络是工业互联网的基础。首先分析了典型工业互联网业务流量类型和需求,以及时间敏感网络(TSN)和5G-U作为工业互联网网络的适配性;接着探讨了5G-U与TSN融合的4种架构模式:5G-U作为TSN的网络、链... 详细信息

工业互联网是工业4.0的关键使能技术,而网络是工业互联网的基础。首先分析了典型工业互联网业务流量类型和需求,以及时间敏感网络(TSN)和5G-U作为工业互联网网络的适配性;接着探讨了5G-U与TSN融合的4种架构模式:5G-U作为TSN的网络、链路、网桥/交换机模式,及TSN作为5G-U承载网络模式;然后研究了5G-U与TSN融合的关键技术,包括时间同步平面的融合、数据平面流量QoS框架与可靠桥接机制的融合以及管控平面的融合;最后讨论了5G-U与TSN融合的研究挑战和发展趋势。

关键词：时间敏感网络 5G-U 时间同步数据平面控制平面

基于自解耦三明治结构的横向运动栅场效应晶体管MEMS微力传感器

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engineering 2023年第2期21卷 61-74,M0004页

作者：高文迪乔智霞韩香广王小章 Adnan Shakoor 刘存朗卢德江杨萍赵立波王永录王久洪蒋庄德孙东 State Key Laboratory for Manufacturing Systems engineering International Joint Laboratory for Micro/Nano Manufacturing and Measurement TechnologiesOverseas Expertise Introduction Center for Micro/Nano Manufacturing and Nano Measurement Technologies Discipline InnovationXi’an Jiaotong University(Yantai)Research Institute for Intelligent Sensing Technology and SystemSchool of Mechanical EngineeringXi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049China Shandong Laboratory of Yantai Advanced Materials and Green Manufacturing Yantai 265503China beijing Advanced Innovation Center for intelligent Robots and Systems Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China State Key Laboratory of robotics and Systems Harbin Institute of TechnologyHarbin 150006China Eleventh Research institute Sixth Academy of China Aerospace Science and Technology Co.Xi’an 710100China Department of Control and Instrumentation engineering King Fahd University of Petroleum and MineralsDhahran 31261Saudi Arabia Department of Biomedical engineering City University of Hong KongHong Kong 999077China

本文介绍了一种基于横向可移动栅极场效应晶体管(LMGFET)的新型微型力传感器的开发。提出了一种精确的电气模型,用于小型LMGFET器件的性能评估,与以前的模型相比,其精度有所提高。采用了一种新型三明治结构,该结构由一个金交叉解耦栅阵... 详细信息

本文介绍了一种基于横向可移动栅极场效应晶体管(LMGFET)的新型微型力传感器的开发。提出了一种精确的电气模型,用于小型LMGFET器件的性能评估,与以前的模型相比,其精度有所提高。采用了一种新型三明治结构,该结构由一个金交叉解耦栅阵列层和两个软光阻层SU-8组成。通过所提出的双差分传感结构,LMGFET横向工作在垂直干扰下的输出电流被大大消除,所提出传感器的相对输出误差从4.53%(传统差分结构)降低到0.01%。提出了一种实用的传感器制造工艺,并对其进行了模拟。基于LMGFET的力传感器的灵敏度为4.65μA·nN^(-1),可与垂直可移动栅极场效应晶体管(VMGFET)器件相媲美,但非线性度提高了0.78%,测量范围扩大了±5.10μN。这些分析为LMGFET器件的电气和结构参数提供了全面的设计优化,并证明了所提出的传感器在生物医学显微操作应用中具有良好的力传感潜力。

关键词：力传感器场效应晶体管横向运动三明治结构电气模型显微操作非线性度双差分

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空间绳系振动控制策略与实验验证

科学技术与工程 2019年第10期19卷 249-253页

作者：封铁凝贺云张啸刘明洋王清运中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110016 中国科学院大学北京100049

以空间捕获平台(操控星)捕获目标星后形成的组合体为研究对象。组合体在拖曳离轨过程中会产生面内角度摆动和沿系绳方向的振动。为了研究抑制沿系绳方向的振动控制策略,建立了在切向恒定推力(由操控星喷气产生)的作用下空间绳系组合体... 详细信息

以空间捕获平台(操控星)捕获目标星后形成的组合体为研究对象。组合体在拖曳离轨过程中会产生面内角度摆动和沿系绳方向的振动。为了研究抑制沿系绳方向的振动控制策略,建立了在切向恒定推力(由操控星喷气产生)的作用下空间绳系组合体的动力学模型。在假设角度摆动得到很好抑制的前提下,对组合体的沿系绳方向的振动控制问题提出一种时间最短以及能耗最小的最优控制策略。利用设计的张力控制机构和12自由度运动模拟器进行地面仿真实验,实验证明张力控制机构对张力指令具有很好的跟随性能。同时实验也表明提出的最优控制策略对沿系绳方向的振动具有很好的抑制作用。

关键词：空间绳系动力学建模最优控制实验验证

Super-resolution reconstruction algorithm for terahertz imaging below diffraction limit

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Chinese Physics B 2023年第3期32卷 608-612页

作者：王莹祁峰张子旭汪晋宽 school of Communication Science and engineering Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Opto-Electronic Information Processing Chinese Academy of SciencesShenyang 110016China Shenyang institute of Automation Chinese Academy of SciencesShenyang 110016China institutes for robotics and intelligent Manufacturing Chinese Academy of SciencesShenyang 110169China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China University of technology Sydney NSW 2007Australia

Terahertz(THz)imaging has drawn significant attention because THz wave has a unique capability to transient,ultrawide spectrum and low photon ***,the low resolution has always been a problem due to its long wavelength,limiting their application of fields practical *** this paper,we proposed a complex one-shot super-resolution(COSSR)framework based on a complex convolution neural network to restore superior THz images at 0.35 times wavelength by extracting features directly from a reference measured sample and groundtruth without the measured *** with real convolution neural network-based approaches and complex zero-shot super-resolution(CZSSR),COSSR delivers at least 6.67,0.003,and 6.96%superior higher imaging efficacy in terms of peak signal to noise ratio(PSNR),mean square error(MSE),and structural similarity index measure(SSIM),respectively,for the analyzed ***,the proposed method is experimentally demonstrated to have a good generalization and to perform well on measured *** COSSR provides a new pathway for THz imaging super-resolution(SR)reconstruction below the diffraction limit.

关键词： terahertz image processing complex convolution neural network

基于质子交换膜的气动软体驱动器的自密封结构

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润滑与密封 2023年第5期48卷 85-94页

作者：徐瑶王挺王志东中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049 千叶工业大学先进机器人系日本千叶275-0016

对于现有的基于质子交换膜的气动软体驱动器,其密封结构是通过软体结构与质子交换膜直接粘接形成的,承受的工作压力较低,从而限制了软体驱动器的性能。为提高基于质子交换膜的气动软体驱动器的工作压力,设计一种利用气动软体驱动器的气... 详细信息

对于现有的基于质子交换膜的气动软体驱动器,其密封结构是通过软体结构与质子交换膜直接粘接形成的,承受的工作压力较低,从而限制了软体驱动器的性能。为提高基于质子交换膜的气动软体驱动器的工作压力,设计一种利用气动软体驱动器的气腔内压实现密封的自密封结构。通过有限元分析法,分析自密封结构的密封特性以及关键结构参数如斜面倾角、密封圈结构顶面宽度及气腔内侧壁厚度对密封性能的影响。结果发现:增大密封圈结构斜面倾角和顶面宽度,以及降低气腔内侧壁厚度,均能提高自密封结构的密封能力;相较于斜面倾角和气腔内侧壁厚度,改变密封圈顶面宽度能够更显著提高自密封结构的密封能力。结合有限元仿真分析的结果,通过实验测试自密封结构的密封性能。结果表明:采用该自密封结构的基于质子交换膜的气动软体驱动器工作压力更高,变形能力和负载能力更强;而且自密封结构通过密封失效能够对软体驱动器的结构起到过压保护作用。

关键词：软体驱动器自密封结构气动密封质子交换膜

基于双光子3D打印的pH响应型微尺度柔性单关节加工方法

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中国激光 2023年第20期50卷 177-186页

作者：赵秀宝郭仁春章昱昭王金刚郑建辰王晓朵沈阳化工大学信息工程学院辽宁沈阳110027 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049

微型软体机器人通常具有结构尺寸小、柔性可变形等特征,在生物传感以及靶向载药等方面具有广阔的应用前景。刺激响应型水凝胶材料对外界刺激具有膨胀收缩的能力,是一种优异的微型软体机器人本体材料。目前针对提升微型软体机器人变形能... 详细信息

微型软体机器人通常具有结构尺寸小、柔性可变形等特征,在生物传感以及靶向载药等方面具有广阔的应用前景。刺激响应型水凝胶材料对外界刺激具有膨胀收缩的能力,是一种优异的微型软体机器人本体材料。目前针对提升微型软体机器人变形能力的研究主要聚焦于材料性能的提升和加工工艺的优化上,而通过微型软体机器人关节结构优化来提升其变形性能的研究相对较少。鉴于此,笔者提出了一种基于双光子聚合加工的双层膜弧形关节的设计方法,有效提升了双层膜关节的形变能力。通过改变双光子聚合过程中的激光功率和扫描速度,可有效调节pH响应材料的溶胀响应特性,进而获得双层膜关节的变形或驱动能力。进一步,笔者制备了圆心角不同的双层膜弧形关节,结果表明:不同圆心角的双层膜弧形关节在pH响应下的形变能力具有明显差异,当圆心角为240°时形变率最大,形变率是传统直角形双层膜关节的6.73倍。基于双层膜设计和构建的弧形关节具有良好的稳定性和形变能力,为微型机器人的高效驱动提供了新的设计思路。

关键词：激光技术双光子聚合微尺度双层膜变形性能

Dynamic Balance and Trajectory Tracking Control of Quadruped Robots Based on Virtual Model Control

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