杨德华
- 作品数：22 被引量：93H指数：6
- 供职机构：南京航空航天大学自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程文化科学电子电信更多>>
- 面向国际工程教育认证的传感器课程分析与改进被引量：7
- 2019年
- 以南京航空航天大学测控技术与仪器专业的传感器原理专业课为例,分析了工程认证通用标准下传感器课程的设置和实施方案,提出应当以提高学生职业技能和解决复杂工程问题的能力为目标,增加创新性和案例化的实践教学,使得学生在工程实践过程中能够考虑成本、环境等诸多制约因素,掌握多种常用传感器的使用方法,能够独立完成常用传感器系统的设计和实现,提升自身实践能力和创新意识。
- 费飞吴常铖杨德华姚恩涛
- 关键词：工程教育认证传感器课程
- 新型六自由度微动并联机构的工作空间分析被引量：11
- 2019年
- 在实现天文光学镜面毫米级行程位姿调整和微纳米级精密定位中,基于全柔性铰链的新型3SPS+3(SP-U)六自由度并联机构的工作空间主要由柔性铰链相对较小的回转空间所定义。分析了3SPS+3(SP-U)并联机构运动自由度及其部分自由度解耦特性,并根据实物样机的几何参数建立了其运动学逆解模型。在此基础上,基于柔性铰链回转空间及支链行程范围,采用搜索法分析了其工作空间,并采用激光跟踪仪对样机的工作空间进行了实测。理论计算和实测结果验证了该机构动平台中心点的平动位移空间可达±3 mm,转角空间可达±1°,确保了其在应用中具有足够的工作范围,达到了设计目标。
- 程颖杨德华吴常铖费飞
- 关键词：光学镜面并联机构柔性铰链运动学逆解
- 基于数据手套和神经网络的数字手势识别方法被引量：7
- 2020年
- 针对使用数据手套进行数字手势识别时存在个体差异的问题,使用弯曲电阻片设计了数据手套并提出了基于神经网络的数字手势识别方法.首先,在分析测量电路原理的基础上结合弯曲电阻片的特性优选了电路参数,使手指弯曲角度测量的灵敏度最大化.其次,针对用户在手指长度、手势习惯上存在个体差异的情况,提出了一种基于弯曲信号自学习和广义回归神经网络(GRNN)的数字手势识别方法.数据手套信号测试及数字手势试验结果表明,采用优选的电路参数时测量电路的输出振幅最大;在全体评估试验和个体交叉评估试验中,经过自学习预处理后的数字手势识别平均准确率分别为99.2%和96.1%,与未进行自学习处理的识别结果相比分别提高了2.8%和10.7%.在全体评估试验和个体交叉评估试验中,GRNN的识别结果均优于决策树的识别结果.
- 吴常铖曹青青费飞杨德华陆熊徐宝国曾洪宋爱国
- 关键词：数据手套自学习神经网络
- 基于最大长度序列的绝对位移精密检测方法被引量：6
- 2017年
- 为了检测精密机构的微小位移,根据位移编码与机器视觉技术,提出一种基于最大长度序列(Maximum Length Sequence—MLS)的绝对位移检测方法;该方法设计了基于MLS的绝对位移检测的视觉靶标方案,采用基于灰度叠加及二值化方法进行图像处理和靶标绝对位置识别;研究了基于拟合相位的精密定位方法,实现一维绝对位移的精密检测,并进行实验验证;实验结果表明,该方法可有效实现一维绝对位移检测,定位精度在±2μm范围内,具有良好的重复性和鲁棒性,且无须视觉标定。
- 李强杨德华费飞王敬东王海涛
- 关键词：视觉检测灰度相位
- 基于各向同性的Stewart型六维力传感器的优化设计
- 2020年
- 介绍了Stewart型六维力传感器基于各向同性的优化设计。首先,基于螺旋理论建立了传感器的静态数学模型,并进一步提出了正向各向同性指标和逆向各向同性指标。接下来,建立了一个综合评价函数来评估传感器的综合各向同性性能的优劣。通过折衷所有各向同性指标并求解函数的极值,完成了传感器优化过程,获得了一组传感器结构参数的最优解。最后,零部件的设计和样机模型的建立由3D建模软件Pro-E完成。传感器各向同性性能的验证由有限元软件ANSYS完成。研究结果对Stewart型六分量力传感器的各向同性性能评估和结构优化设计具有重要意义。
- 张韬肖心怡杨德华吴常铖
- 关键词：STEWART力传感器各向同性有限元分析
- 基于磁悬浮结构的人体动能采集技术被引量：5
- 2019年
- 设计基于磁悬浮结构的电磁能量采集装置,该装置可佩戴于使用者的腕部、肘部和脚踝处,收集人体运动过程中产生的动能.概述现有的可用于振动能量采集的多种能量采集技术,利用惯性传感器对实验者运动时的关节加速度及角速度进行测量,对磁悬浮结构的非线性能量采集工作原理进行理论分析.运用有限元工具对振动时结构周边的磁场分布和磁力线变化进行仿真研究,并通过振动实验平台验证装置的共振频率和电压输出范围.当使用者佩戴该装置进行测试时,装置输出的电压及功率随运动速度的增加而增加,在8 km/h的运动条件下,腕部、肘部和踝部所能俘获的最大瞬时功率分别为0.60、0.30、0.58 mW.实验结果表明,基于磁悬浮互斥结构的电磁能量采集装置能有效采集人体动能,并为可穿戴传感器等低功耗设备供能.
- 费飞刘申宇吴常铖杨德华周升丽
- 关键词：磁悬浮有限元仿真
- 基于步进电机的位移促动器设计与实测被引量：7
- 2019年
- 以环形太阳望远镜为应用背景,研制了一种基于步进电机的位移促动器,并进行了性能测试实验,获得了位移促动器的性能指标。分析了常见的大行程、高精度位移促动器的结构形式,选择位移缩放式作为位移促动器的基本结构。该位移促动器采用步进电机集成行星减速器作为驱动元件,以具有特殊消间隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构,为实现高分辨率、高刚度和高精度的位移促动器设计,开展了位移促动器的性能测试实验,结果表明:该位移促动器轴向位移量程为±2 mm,不同负载下均能实现1 μm的步长分辨率,位移闭环输出精度优于1 μm。研制的位移促动器为环形太阳望远镜的建设提供重要的技术支持,并为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。
- 张宗猛王正兰杨德华吴常铖金振宇
- 关键词：太阳望远镜步进电机
- 基于MLS检测的一维绝对位移的误差分析与标定被引量：2
- 2019年
- 基于最大长度序列(MLS)的原理设计了一种图像靶标,采用单目视觉和激光位移传感器开展了一维绝对位移的检测实验。在较为理想的环境下,系统重复定位检测数据的标准差小于1μm。针对实际应用环境和系统安装状况,从镜头失焦、照明不均匀、靶标的偏转及镜头倾斜等可能造成检测误差的情况,开展全面实验和分析,探讨了该一维绝对位移检测系统的重复定位,并提出了改进方法。实验结果表明,采用最大长度序列所设计的靶标在镜头失焦情况下,一维位移检测的重复定位测量数据的标准差小于1μm;通过改进算法使得照明不均匀测量数据的标准差小于1μm;靶标偏移角度不大于5°的情况下,重复定位测量数据的标准差不超过1μm;而镜头倾斜角不大于3°的情况下,重复定位测量数据的标准差小于1μm。最后,采用激光位移传感器对该一维绝对位移检测进行了系统标定,经标定,在以上环境和安装误差条件下,该系统测量数据的均方根误差限制在了2μm。测试实验和数据分析结果表明,该基于最大长度序列的原理的一维绝对位移检测系统,可实现高精度非接触精密位移检测,且具有系统结构简单、对实施工艺要求低和便于安装调试的优点。
- 张少峰李强费飞杨德华
- 基于ANOVA和BP神经网络的最优肌电信号测量位置选择被引量：2
- 2019年
- 基于肌电信号的手部动作识别中,肌电信号测量位置的选择直接关系到动作识别的准确率.本文以使用最少的肌电传感器和获得较高的动作识别率为目标,提出一种基于ANOVA(方差分析)和BP神经网络的肌电信号测量位置优选方法.使用4个肌电传感器采集受试者做出指定动作时的肌电信号,提取肌电信号的时域特征,并按测量位置组合构成15个不同的样本进行BP神经网络的训练和测试.采用单因素ANOVA分析测量位置对动作识别结果影响的显著性,采用Tukey HSD将测量位置进行归类,并从动作识别率最高的子集中选择测量位置最少但识别准确率最高的测量位置组合作为最优的肌电信号测量位置.实验结果表明,测量位置对动作识别的结果具有显著的影响,随着测量位置数的增加,动作识别准确率呈上升趋势,最优的测量位置组合为P1+P3+P4,其动作识别准确率为94.6%.
- 吴常铖严余超曹青青费飞杨德华徐宝国宋爱国
- 关键词：表面肌电信号神经网络方差分析
- 两镜拼接主动光学子镜位姿调整方法研究
- 2021年
- 建立一个两镜系统用于模拟拼接镜面中各子镜面的相对位姿关系。提出采用相邻子镜边缘安装边缘传感器和设置倾斜传感器相结合的方法对子镜倾斜(tip/tilt)及轴向平移(Piston)3个自由度进行检测的位姿检测方法。采用理论控制矩阵和实测控制矩阵进行主动校正实验,实验结果表明:理论控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.4 nm,倾斜均方根误差不大于0.080″;实测控制矩阵校正时,边缘传感器均方根误差不大于7.3 nm,倾斜均方根误差不大于0.076″。研究结果可为环型拼接主动光学子镜间相对位置自由度探测不足的问题提供参考解决途径。
- 姜治渝陆金娴杨德华吴常铖金振宇
- 关键词：传感器位姿检测
