⑴ 机器人用与医学方面的资料
医疗机器人是目前国外机器人研究领域中最活跃、投资最多的方向之一,其发展前景非常看好。近年来,医疗机器人技术引起美、法、德、意、日等国家学术界的极大关注,研究工作蓬勃兴起。二十世纪九十年代起,国际先进机器人计划(IARP)已召开过多届医疗外科机器人研讨会DARPA己经立项,开展基于遥控操作的外科研究,用于战伤模拟手术、手术培训、解剖教学。欧盟、法国国家科学研究中心也将机器人辅助外科手术及虚拟外科手术仿真系统作为重点研究发展的项目之一在发达国家已经出现医疗外科手术机器人市场化产品,并在临床上开展了大量的病例应用研究。随着科学技术的发展, 特别是计算机技术的发展, 医用机器人在临床中的作用越来越受到人们的重视。外科手术辅助导航系统作为外科医生的第三只眼, 可以让手术医师看到手术部位的内部结构, 避免了因医生经验不足而造成的手术失误, 使手术更安全、更可靠、更精确、更科学, 具有极其广阔的应用前景。现在, 它已经成功地应用到神经外科、整形外科、泌尿科、脊椎、耳鼻喉科、眼科、膝关节切除以及腹腔镜等众多领域中。由此, 依靠医学成像、微装置、传感器、计算机和机械手等的辅助, 从一个开放的、完全的人工手术到辅助医生进行最小侵入性手术。另外, 医生在选择最佳的手术路径、执行复杂的外科手术和提高手术的成功率等方面也受益匪浅。微创外科手术(MIS)技术兴起于20世纪80年代,一般也称为介入式手术。它借助于各种视觉图像设备和先进灵巧的手术器械装备,将手术器械经过小切口进入人体进行治疗或诊断。与传统开放性手术相比,微创手术具有创伤小,可减轻患者痛苦、术后恢复快、有利于提高手术质量和降低医疗社会成本等诸多优点。因此,受到医生和患者的普遍欢迎,是外科手术发展的必然趋势。腹腔镜微创外科手术作为微创手术的代表,是对传统开放性手术的一次重大变革。然而腹腔镜手术在手术中也存在一些问题。如由医生在手术台前操作器械进行手术时,医生的手与所操作的器械末端的距离一般有400~500mm,长时间准确把握手术器械会使医生感到非常 疲劳,另外,由于医生手部的颤抖而传递到器械末端的误差也会随之增大。而利用机器人技术就可以很好的解决上述问题。因为机器人具有定位准确、大大减低工作强度等优势,而且,它还可以通过软件编程实现消颤、提高手术精度。微创外科手术机器人与传统的工业机器人在结构上相比,系统针对性更强,通常一种结构只适用于一种手术操作。对于主从式机器人,在手术中,手术医生的决策通过主手传递到从手,通过监视从手的运动情况,调整或修正控制以达到预期的结果,实现微创手术。由于从手系统直接作用于患者,它的性能高低直接影响整个系统的性能、手术的质量、以及系统的安全性等等。随着计算机技术的不断发展, 微型计算机无论从计算速度还是从内存容量上都可以满足手术导航系统的要求。在我国, 开发基于微型计算机的小型化、低成本、高精度的手术导航系统将是一个发展趋势。1、 文献综述3.1 医疗机器人与其它机器人相比,医疗机器人具有以下几个特点:①其作业环境一般在医院、街道、家庭及非特定的多种场合,具有移动性与导航、识别及规避能力,以及智能化的人机交互界面。在需要人工控制的情况下,还要具备远程控制能力。②医疗机器人的作业对象是人、人体信息及相关医疗器械,需要综合工程、医学、生物、药物及社会学等各个学科领域的知识开展研究课题。③医疗机器人的材料选择和结构设计必须以易消毒和灭菌为前提,安全可靠且无辐射。④以人作为作业对象的医疗机器人,其性能必须满足对状况变化的适应性、对作业的柔软性,对危险的安全性以及对人体和精神的适应性等。⑤医疗机器人之间及医疗机器人和医疗器械之间具有或预留通用的对接接口,包括信息通讯接口、人机交互接口、临床辅助器材接口以及伤病员转运接口等。从技术上讲医疗机器人的发展是建立在以下几种基本技术的基础上:它们是机械设计与制造技术、传感器应用技术、自动控制技术、驱动器技术、人机交互技术。根据用途医疗机器人大致可以分为救援机器人、手术机器人、转运机器人和康复机器人。手术机器人在具备了机器人的基本特点同时,还有其自身的选位准确、动作精细、避免病人感染等特点。在血管缝合手术时,人工很难进行细于1 mm以下的血管缝合,如果使用手术机器人,血管缝合手术可以达到小于0.1 mm的精度;用手术机器人进行手术避免了医生直接接触患者的血液,大大减少了患者的感染危险。商业化的手术机器人最早出现在1994年,由美国Computer Motion公司研制,实质上是一种声控腹腔镜自动“扶镜手”,命名为AESOP。手术机器人于1997年3月在比利时布鲁塞尔St Pierre医院完成了第一例腹腔镜手术——胆囊切除术。1998年,ComputerMotion公司研制的Zeus系统、Intuitive Surgical公司研制的da Vinci系统和endoVia公司研制的Laprotek系统分别获得了成功。这三个系统均由三大部分组成:医生操纵台、机械手和内镜装置。Zeus系统采用纯信号方式实现医生操纵台对机器臂的控制,在传输距离上不受视频延迟的影响。Zeus系统于2001年9月首次成功实现了跨大西洋(美国纽约-法国斯特拉斯堡)的机器人腹腔镜胆囊切除术。目前,手术机器人不仅完成了普外科,还有脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除、人工关节置换、泌尿科和整形外科等方面的手术。尽管如此,手术机器人还有许多方面需要不断的完善和改进,通过增加“人造视野”系统,可在手术过程中监视术野,辅助术者做出判断,增加手术的安全性;用软件来处理触觉和视觉图像的整合、分割和合成;提供稳定的触觉控制,识别不同的人体组织,进行关键解剖结构的图像识别和图像分割;具有良好的触觉反馈和位置觉。微型机电技术的不断深入发展为微小型机器人甚至纳米机器人提供了技术支持,它可以直接进入人体器官内部进行工作,完成组织取样、血管疏通、药物定点放置、微型手术和细胞操作等普通医疗技术和手段无法完成的工作。目前,国外正在研制和开发体内自主行走式诊断治疗、体内微细手术和体内药物直接投放微型外科手术机器人。医生用注射器将微型机器人推入人体内部,由它所携带的微生物传感器对人体组织进行检测,当发现有病变组织时,微型手术机器人对病变组织进行直接手术和药物注射治疗。哈尔滨工业大学机器人研究所成功研制出纳米级精密定位系统,在这个系统支持下的纳米级高精密微驱动机器人,能对细胞和染色体进行“显微手术”。纳米级机器人可在人体微观世界行走,随时清除人体中的一切有害物质,修复损坏的基因,激活细胞能量,使人不仅仅保持健康,而且延长寿命。医疗机器人将机器人技术应用到医疗领域,极大的推动了现代医疗技术的发展,是现代医疗卫生装备的发展方向之一。随着科学技术的不断更新、社会的老龄化和现代战争的高技术化,以及医疗技术的发展,各疗机器人及其辅助医疗技术将得到更深入而广泛的研究和应用,促进医疗机器人技术的快速发展。3.2 空间定位技术在计算机辅助导航系统中, 空间定位是整个系统的关键, 直接关系到整个系统的精度和计算机辅助手术的成败。其作用就是实时测出手术器械的空间位置和姿态, 根据定位传感器的不同, 可分为机械定位、超声定位、电磁定位和光学定位法。 (1)机械定位机械定位是手术导航系统最初的定位方法, 属于无源定位。定位用机械手至少应有6 个自由度, 且每个关节均有编码器。和机械手相联的手术器械的位置和旋转, 能够通过机械手的几何模型和关节编码器的瞬时值计算出来,典型精度为: 2~3 mm。机械手定位的优点是不会被阻塞, 不会被障碍遮挡, 同时可在特定位置夹住或放置手术器械。缺点是在手术中较为笨拙, 施加在机械手上的压力可使数据发生变化, 同时存在固定装置和制动器的位移误差。机械定位常用于无臂系统的标定和检查。 (2) 超声定位通过测量超声波的传播时间来测量超声波发射器与接收器间的距离。在手术器械上放置N (至少大于3) 个发射器, 即可计算出手术器械的位置和姿态。该系统的绝对精度一般为5mm。超声波定位的主要问题在于温度对超声波的影响、空气位移、空气非均匀性以及发射器的大尺寸等。 (3) 电磁定位在电磁定位系统中, 每个电磁产生线圈定义一个空间方向, 3 个线圈确定三个空间方向, 然后再根据已知的相对位置关系就可以对目标的空间位置进行定位。电磁定位系统的精度为2mm。电磁定位的精度较高, 又属于非接触式定位。但系统磁场对工作空间中的任何金属物体的引入都很敏感。 (4) 光学定位光学定位是目前手术导航系统中的主流定位方法。以CCD 摄像机作为传感器,测量目标为安装在手术器械上的几个红外发光二极管, 通过红外发光二极管的空间位置, 计算出手术器械的位置和姿态。根据所用摄像机的不同, 光学定位可分为线阵CCD和面阵CCD两种。面阵CCD 测量系统由两个面阵CCD 摄像机组成, 采用标准镜头, 在图像中的每个光点定义了空间的一个投影线, 采用空间两个摄像机可计算其对应投影线的交点, 获得点的三维坐标。线阵CCD 测量系统采用柱面镜头, 利用3 个相对位置固定的线阵CCD 构成, 被测点与镜头的节点轴确定的平面与敏感元件垂直相交处为被测点所成的像, 通过3 个确定的平面相交可以确定被测点的空间位置。由于线阵CCD的分辨率可以做得很高(4096) , 其空间分辨率就很高, 典型的线阵CCD 导航系统精度在0. 5 mm 以内, 而面阵CCD 系统的典型精度为1mm。光学定位系统的优点是精度高, 处理灵活方便,但易受术中手的遮挡、周围光线及金属物体镜面反射的影响。3.2 虚拟现实技术虚拟现实,简称VR技术(英文名为Virtual Reality).这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔在20世纪80年代初提出的,我国著名科学家钱学森将它翻译为“灵境技术”它是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一,并利用头盔显示器、图形眼镜、数据服、立体声耳机、数据手套及脚踏板等传感装置,把操作者与计算机生成的三维虚拟环境链接在一起。操作者通过传感器与虚拟环境交互作用,可获得视觉、听觉、触觉等多种感知,并按照自己的意愿去改变的虚拟环境被称之虚拟现实。
⑵ 谁知道ABS是什么
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。
现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。
11月2日下午,电气学院ABS奖、助学金签署仪式在电气学院会议室举行。电气学院院长徐殿国、党委副书记苏功 臣和日本阿尔卑斯商务服务公司的代表出席了签署仪式。
日本阿尔卑斯商务服务公司是一家在日本主要服务于日本大型生产厂家提供设计及设计辅助、产品测评的技术人才派遣服务的企业,主要客户包括丰田、尼桑等知名公司。
在签署仪式上,徐殿国院长简单介绍了学校的历史和目前电气学院的发展现状,并代表学院对阿尔卑斯商务服务公司资助优秀学子的义举和促进中日友好的意愿表示感谢和欢迎,同时与日方冈部博社长互换了礼物。
阿尔卑斯商务服务公司社长冈部博先生接着介绍了公司的概况,表达了公司对人才的重视和帮助学子成才的强烈意愿,并希望更多的中国有识之士留洋到日本,加强中日两国的人文交流。最后中日双方代表签署了“ABS奖、助学金”协议,并合影留念。
会后,在徐殿国院长的陪同下,日本客人还饶有兴趣的参观了位于电机楼的罗克韦尔实验室,通过讲解对电气学院的科研、教学水平有了初步的了解和认识。
⑶ 压电陶瓷的工作原理
压电陶瓷的原理是:一种陶瓷材料有压电效应,即受到外界施加的压力后材料自身就会产生电荷的累积,即由压力产生电荷的现象就叫压电效应。从而可以通过电荷的变化来感应压力的变化,最普遍的应用为B超,声纳等。
另外压电陶瓷还有逆压电效应,即在有外加电场的作用下,自身材料会产生微小形变,因此通过这个特性也将压电陶瓷做成微位移制动器,实现微小位移的精确控制。
国内在哈尔滨工业大学有一家公司专门生产压电陶瓷和配套驱动电源的,好像叫:博实精密测控,我们实验室就在用,效果很明显。
Good Luck!
⑷ 哈工大威海考研汽车理论初试考试大纲
给分吧 哈哈 我在学校论坛找的
有问题给我留言
哈尔滨工业大学2010年硕士研究生入学考试大纲
课程名称:汽车理论[436]业
考试时间:180分钟 总分:150分
一. 考试要求共
要求考生全面系统地掌握汽车个主要使用性能的基本概念及评价指标,并能灵活运用,具备较强地分析问题和解决问题的能力。课
二. 考试内容1号
1)汽车动力性共
本章基本概念,评价指标,汽车行驶方程式,驱动力-行驶阻力平衡图、动力特性图、功率平衡(图),附着条件及附着率,以及相关计算。65976 455
2)汽车的燃油经济性1号
本章基本概念,评价指标,燃油经济性的计算,影响经济性的因素。kaoyantj
3)汽车动力装置参数的选定kaoyangj
本章基本概念,发动机功率、最小(大)传动比的选择,各当传动比的选择方法及目的,利用C曲线确定动力装置参数。辅导
4)汽车的制动性021-
本章基本概念,评价指标,制动时车轮的受力,制动距离的计算,制动时汽车的方向稳定性,地面对前后车轮的法向反作用力、理想的前后制动器制动力分配曲线、具有固定比值的前后制动器制动力与同步附着系数、汽车在各种路面上制动过程分析、利用附着系数与制动效率及其分析计算。西门
5)汽车的操纵稳定性考
本章基本概念,轮胎的侧偏特性,前轮角阶跃输入下进入的汽车稳态响应及计算、瞬态响应、横摆角速度频率响应特性,汽车操纵稳定性与悬架、转向系、传动系的关系,提高操纵稳定性的电子控制系统,汽车的侧翻。同济
6)汽车的平顺性专
基本概念,人体对振动的反应,平顺性的评价方法。同济西苑
7)汽车的通过性200092
基本概念,评价指标及几何参数。同济西苑
三.题型:(一)名词解释(共15分)(二)填空题(共45分)同济
(三)回答问题(共45分)(四)计算题(共45分)65976 455
四.参考书目
1.余志生主编,汽车理论(第三版),机械工业出版社,2000年
⑸ 哈工大威海和重庆大学比较,谁的车辆工程比较好|
哈工大(威海)每年各大汽车厂商都去招聘,重大不太了解。
哈工大车辆工程学科成立于1988年,是哈尔滨工业大学与中国第一汽车集团公司联合办学,采用“3+1”模式培养汽车工业领域所需高级人才的学科。1994年被批准为硕士点,2000年批准车辆工程领域工程硕士学位授予权和车辆工程专业中职硕士学位授予权,1998年本学科点所在的机械工程学科获得一级学科博士学位授予权,是哈工大(威海)第一个单独列计划招收硕士研究生的学科。
经过16年的努力建设,本学科点目前设有车辆工程、热能与动力工程、交通运输和交通工程四个本科专业,形成一支以年轻博士为骨干、综合素质优良的学术队伍,确定了较稳定的研究方向,创造了优良的教学科研环境,为学校发展做出了较大的贡献。学科点已培养本科生约1000人,硕士生54人,指导的学生两次在全国大学生汽车知识大赛中获得第二名的好成绩。
近年来车辆工程学科围绕着汽车系统动力学与电子控制方向,主要从事轮胎力学、操纵稳定性等基础理论的研究,同时开展神经网络理论、模糊理论、最优控制等在汽车研究中的应用。另外还开展了汽车排放控制、汽车爆震控制、汽车防抱制动系统(ABS)控制、悬架控制系统、智能仪表等的研究工作。随着汽车技术的发展和提高,结合汽车系统动力学开展汽车电子控制的研究具有非常好的发展前景。近年来在某些方面取得一些突破性成果,达到国内先进水平。
汽车的安全性问题是一个世界范围内的问题,本学科开展了事故再现技术、事故分析、吸能结构设计、吸能材料、生物力学分析、安全性评价等研究工作,填补了国内相关研究内容的空白。围绕着交通规划与管理研究方向,主要开展了城市交通规划理论与方法、城市交通管理理论与方法、交通环境影响、智能交通等方面的基础理论及应用研究工作,为解决相应城市或区域的交通及环境问题起到了积极作用,产生了较大的社会经济效益。本着为地方经济服务的原则,车辆工程学科先后承担威海市有关单位“特拉卡3.0型越野车开发”、“威海市城区主干道及交叉路口通行能力调查分析”、“威海市交通管理规划”、“威海市电动汽车试点示范城市规划研究”等科研项目,为威海市地方经济发展做出了较大贡献,扩大了学校在威海市的影响。
本学科点有一支以年轻博士和硕士为骨干的学术队伍;研究方向覆盖面广,相互交叉渗透,有利于跟踪学科前沿;基础理论研究水平高,理论与实践相结合,具有承担汽车工业建设项目的能力和经验。我们将在原有的基础上使学科方向拓宽领域、发展前沿,加强与企业的合作,继续为汽车工业建设服务,建立山东省汽车研究设计院,配合山东省汽车工业发展规划,开展急需的汽车关键技术的研究。我们有能力、有信心做得更好。
早在建国以前,重庆大学机械系就设有自动车组(汽车专门化)。1952年,由重庆大学、贵州大学、西康技专等校的有关汽车方面的科系合并为重庆大学汽车专业。1954年我国进行院校调整,自动车组调整到其它院校。1976年,重庆大学又重新成立汽车教研室,1978年开始招收汽车专业本科生。
1989年重庆大学成立汽车工程系。其时,汽车专业下设汽车底盘设计和汽车车身设计两个专业方向。后又开设汽车应用专业,招收专科学生。1993年,经国家教委批准,汽车工程系增设热力发动机本科专业。1995年,重庆大学成立汽车工程学院。1998年,重庆大学进行院系调整,将汽车工程学院与其它几个系所合并成立机械工程学院,下设汽车工程系。同年,国家教育部进行专业调整,取消了汽车专业和热力发动机专业。随后,国家教育部批准重庆大学开设车辆工程本科专业。
汽车工业是重庆的支柱产业。近年来,重庆的汽车产量已跃居全国第三位。处于这样一个有利的环境,经过二十多年的建设,汽车工程系已具备良好的教学条件和雄厚的师资力量。该系早在1993年就获准设立车辆工程硕士学位点;1997年又设立了动力机械及工程硕士学位点;1998年设立了车辆工程博士学位点。近年来,这1个博士点和2个硕士点每年招收博士、硕士研究生20人左右。
该系具有强大的科研能力,取得了一大批科研成果。近十年来完成的主要科研项目包括:汽车无级变速传动系统的研究开发、混合动力汽车传动系统的研究开发、网络化的汽车CAE/CAD支持系统、汽车半主动悬架系统研究与开发、汽车低噪声设计技术、汽车振动及噪声控制技术、长安汽车耐撞性分析和设计、长安汽车结构动态分析和设计、汽车发动机缸体、曲轴等构件的变形及疲劳强度分析和动态设计、汽车前轮高速摆振的控制、汽车行驶振动噪声综合测试分析系统的开发、声强测量分析系统的开发、实验模态分析系统的开发、摩托车噪声控制、摩托车车架动态分析和设计、以及和汽车零部件专用试验机的研究开发等。其中部分成果获得省部级奖,有的技术还获准专利申请。这些科研成果,有力地支持了经济建设,加强了学校与企业的联系。该系与企业联合建立了车身研究所、汽车灯具研究所、汽车悬架研究所和汽车制动器研究所,使科研成果能更好地为生产服务,也从企业得到有效的经济支撑。这些科研工作的开展和与企业的联合,还促进了教学的改革与发展,为学生提供了更多的实际工程训练的机会。