Temperature controlled filamentation in argon gas

Temperature controlled filamentation is experimentally demonstrated in a temperature gradient gas-filled tube. The proper position of the tube is heated by a furnace and two ends of the tube are cooled by air. The experimental results show that multiple filaments are shrunken into a single filament or no filament only by increasing the temperature at the beginning of the filament. This technique offers another degree of freedom of controlling the filamentation and opens a new way for intense monocycle pulse generation through gradient temperature in a noble gas.

Filamentation control in the temperature gradient argon gas

A novel technique of controlling the evolution of the filamentation was experimentally demonstrated in an argon gas-filled tube. The entrance of the filament was heated by a furnace and the other end was cooled with air, which resulted in the temperature gradient distribution along the tube. The experimental results show that multiple filaments are merged into a single filament and then no filament by only increasing the temperature at the entrance of the filament. Also, the filament can appear and disappear after increasing the local temperature and input pulse energy in turn. This technique offers another degree of freedom to control the filamentation and opens a new way for multi-mJ level monocycle pulse generation through filamentation in the noble gas.

五自由度纳米级定位精度机构的研制

提出一种新型的五自由度精密定位平台的工作原理及其设计方法。工作台采用压电陶瓷作为驱动元件，柔性导向机构实现平移及转动功能。整个工作台可由整块金属材料通过线切割加工制成，实现一体化加工，而且结构紧凑。并给出导向机构刚度计算公式及设计实例。

Quadratic nonlinear technologies for femtosecond lasers

Quadratic optical nonlinearity chi((2)) can be exploited in femtosecond lasers and regarded as a significant new degree of freedom for the design of short-pulse sources. We will review our recent progress on developing nonlinear quadratic technologies for femtosecond lasers. Our nonlinear laser technology offers new properties for femtosecond lasers, including optical parametric amplifier with novel working regime, efficient second harmonic generation, and time telescope.

Size self-scaling effect in stacked InAs/InAlAs nanowire multilayers

Size self-scaling effect in stacked InAs/In0.52Al0.48As nanowires on InP substrates is revealed, i.e., the base width and height of the InAs nanowires have clear proportional dependence on thickness of the InAlAs spacer layer used in different samples. The photoluminescence wavelength from different samples, which varies between 1.3 and 1.9 mum, is also found closely correlated to the size self-scaling effect. This phenomenon can be well explained in the context of formation mechanism and growth features of the InAs/InAlAs nanowire arrays. The finding illustrates a degree of freedom to control the structural and optical properties of strained self-organized nanostructures. (C) 2004 American Institute of Physics.

机器人化月表采样器的研制

首先介绍了月表采样的新特点与存在的困难;根据月表环境、月表样品的特点以及嫦娥三期工程中对月表采样的要求,合理地选择了采样方式,研制出了一台六自由度机器人化月表采样器,并且对采样器的采样原理,机械系统和运动原理做了详细的分析;最后在石灰粉上做了采样实验,验证了多功能的机器人化月表采样器的基本功能与可行性。

机器人化月表采样器控制系统研究

在未来的深空探测任务中迫切需要采样任务的机器人化。为突破这一关键的技术,我们研制了一台六自由度的机器人化月表采样器原理样机,为其选择合理的控制方式并搭建了一套基于CAN总线的分布式控制系统。本文将详细介绍该机器人化月表采样器的工作原理及其控制系统的基本结构,并将阐述在操作采样器执行采样任务时采用的控制方式。最后搭建试验平台进行采样试验,验证采样器和控制系统的基本功能及其有效性。

平面自由运动半物理仿真系统的初始条件实现

提出了一种平面自由运动半物理仿真系统的设计,对系统仿真试验的初始条件形成过程进行了具体阐述。系统中应用了一种平面两自由度直角坐标运动装置,用于完成系统驱动及速度和位置控制,同时这种运动装置能够进行直角坐标跟随运动,并与其末端测量机构共同实现对平面自由运动物体的高精度大范围位姿测量。建立了系统的运动学模型,并设计相应的控制算法实现试验所需的运动过程,采用半闭环和闭环相结合的方法有效控制系统的末端累积误差;针对提出的复合测量方法,建立了测量原理的数学模型,并进行了精度分析和仿真计算。实验证明这种设计和相应的控制测量方法合理可行。

一种五自由度机电测控系统的设计与实现

文章提出了一种基于五自由度机电系统的测控系统设计方法,并从机械系统构成、测控系统结构及软硬件设计方面论述了系统实现技术。针对系统特定的功能要求,文章详细介绍了位姿组合测量和各位姿自由度控制的测控方法,并应用模块化设计和数据流分析方法进行软硬件设计。通过实验进行系统特性分析,得到运行参数指标。实验证明这种设计方法和实现技术合理可行。

一种新型四自由度并联机器人

提出一种用铅垂导轨上 4个滑块作为原动件的新型四自由度并联机器人 .该并联机器人的动平台能够实现两个方向的移动以及绕两个方向轴线的转动 .研究了该并联机器人的运动学建模方法 ,给出了运动学正、逆解 ,用 Grassmann几何法分析了该并联机器人在其工作空间内不会出现奇异形位 .基于该四自由度并联机器人可以非常方便地开发具有大工作空间的五轴联动数控机床

五轴并联铣床特征参数误差灵敏度分析

将并联机构等效为由串联机构构成的空间闭环机构，运用 D－ H方法系统研究了五轴并联铣床的特征参数误差对运动平台位姿误差的影响，揭示出特征参数沿机床各位姿方向误差灵敏度变化规律。仿真结果不仅证实了现有机床机构设计合理，而且为今后并联机床进一步精度设计提供了可靠依据。

一种四滑块驱动的并联机构及其运动学建模

提出了一种用水平导轨上 4个滑块作为原动件的 4自由度并联平台机构 ,该机构的动平台能够实现两个方向的移动以及绕两个方向轴线的转动 ,同时研究了该机构的运动学建模方法 ,给出了运动学正、逆解 ,并阐述了其应用前景。

基于模糊推理水下作业系统运动控制研究

水下作业系统是运动学冗余系统,本文将模糊推理方法融入基于任务优先运动学控制算法,对系统载体与机械手进行协调运动分配,同时对系统多个任务进行优化。通过带有3自由度水下机械手的水下作业系统进行算例仿真研究,说明运动控制算法的有效性。

水下机器人的神经网络自适应控制

研究了水下机器人神经网络直接自适应控制方法,采用Lyapunov稳定性理论,证明了存在有界外界干扰和有界神经网络逼近误差条件下,水下机器人控制系统的跟踪误差一致稳定有界.为了进一步验证该水控制方法的正确性和稳定性,利用水下机器人实验平台进行了动力定位实验、单自由度跟踪实验和水平面跟踪实验等验证实验.