毕业设计文献综述

一、核探测器的发展和现状 核探测器是核物理、粒子物理研究及辐射应用中不可缺少的工具和手段。高能物理事业、核技术及现代电子学的发展, 带动各种探测器技术不断发展。辐射探测器是通过粒子与适当的探测介质相互作用而产生某种信息, 经放大后被记录、分析, 以转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息, 从而确定粒子的数目、位置、能量、动量、飞行时间、速度、质量等物理量。按照产生信息的方式, 探测器大体上可分为计数器和径迹室两大类。这篇文章通过介绍计数器和径迹室这两大类中各种探测器的发展情况, 对其工作原理、发展现状作了详细的分析, 并讨论了各种探测器的发展趋势。

二、核辐射探测装备和技术的发展趋势 这篇文章系统地介绍了国外核辐射探测装备和技术的发展现状与趋势。研究了加拿大、美国、英国等国部队装备的几种典型新技术产品。探测装备和技术发展不仅要适用于战场，而且要适用于第一救援现场，要特别对低辐射进行有效监测和及时报警。分析了国内核辐射探测装备和技术的发展现状与趋势及核辐射事故应急监测的发展。最后分析了宽量程探测器拓宽量程的方法。

三、核辐射探测机器人故障容错控制方法研究 为了提高核辐射探测机器人的可靠性，这篇文章对核辐射探测机器人双机冗余容错控制系统的故障检测与处理提出了一些新的方法。其中，将双机冗余容错控制系统按所处地位不同划分为处理层、接口层和外设层，容错控制中根据不同层面的情况采用多种检测方法有效的判断出故障的具体位置。其次，针对各类故障采用相应的处理方法，不仅实现了控制系统的处理器冗余还实现了控制器的接口冗余。试验表明该系统能很好的满足核辐射探测任务的要求，使系统具有容错控制功能，提高了机器人的可靠性。 四、六轮腿自主移动机器人结构设计和模糊控制技来研究 这篇文章是以六轮腿自主移动机器人平台为基础，对自主移动机器人相关技术做了进一步的研究。首先按照移动机器人在复杂地形环境工作的要求，设计了六轮摇臂式行走机构的总体结构和参数。在前期研究的基础上，这篇文章设计了六轮腿机器人的具体结构，并在文中详细介绍了其各部分的功能。其次这篇文章建立了机器人四轮转向系统的运动学模型，验证了机器人结构参数的合理性，为机器人运动控制系统设计和自主导航提供了必要的理论基础。并对机器人路径规划和跟踪控制进行了研究。再次对模糊控制理论进行了研究，设计了适用于六轮腿机器人的模糊控制系统。文中以超声波传感器为基础，设计了机器人的障碍探测系统。并结合模糊控制理论，对机器人的行走和避障行为进行了研究。最后以哑tlab为实验平台，对机器人的运动控制进行了仿真。轮腿式自主移动机器人，以其自身的特点和优势，体现了智能移动机器人的发展方向。围绕六轮腿自主移动机器人平台，以上几方面的研究显得非常有必要。并为以后六轮腿机器人的遥操作，自主导肮，全区域地图的建立，越障，多传感器信息融合等技术的研究做了一定准备.

五、小型电动无人机动力系统设计和优化 小型无人机由于体积小、重量轻、机动灵活、成本低的特点广泛用于军事和民用。采用的动力装置多为内燃机或电动机，电动无人机由于操作简便，可靠性高，维护方便、便于储存运输等特点，具有较高的应用价值。然而电池的能量密度远低于燃油，严重限制了无人机的续航性能，在设计中就需要更多地考虑动力系统。动力系统各部件多为用于航模的现成产品，而航模零部件厂商注重输出功率，很少提供效率的相关数据，导致续航性能估算误差较大，影响总体设计。本文通过建立动力系统各部分的数学描述，并用实验验证，提出动力系统的性能估算和设计方法，以及优化准则，可为总体参数设计提供依据。 六、无人机动力装置的现状与发展 通过图表分析了多种无人机动力装置的应用情况；根据无人机动力的发展趋势和需要，从经济性、安全性、可靠性等方面考虑，在成熟的军、民用发动机上改进改型是目前无人机动力装置的主要发展途径。提出了对无人机动力装置发展的几点看法，无人机用途广泛,品种繁多，是当前研究的热点。应制定合理的无人机发展路线,合理谋划无人机动力装置的发展战略，尤其是对显著影响国家国防及经济建设的无人机动力装置，如中小型涡扇发动机，应作为重中之重,优先发展；以飞机需求为牵引，选择成熟的有人驾驶飞机所用的航空发动机进行改进改型研究，以快速突破无人机动力装置适应性改进的关键技术，在较短时间内形成产品；应从长远出发，坚持动力先行的原则，积极开展无人机动力装置的预先研究和自主创新工作，为适应未来无人机发展的要求打下坚实的基础。动力装置类型不同，预先研究也应各有侧重。高空长航时无人机发动机的关键技术包括：高空低雷诺数条件下风扇、压气机喘振，高、低压涡轮效率降低,高空低压下燃烧室稳定燃烧，发动机数字控制系统可靠控制，整机和部件在宽广工作范围的性能、可操纵性特性与极限；无人直升机涡轴发动机的关键技术包括：小流量、高压比组合压气机效率，小流量燃油喷嘴高质量雾化，小型高温涡轮叶片冷却，高速转子动力学；小型无人机涡喷发动机的关键技术包括：由尺寸小带来的低雷诺数下部件的效率，高速转子动力学，小型部组件及零件精密加工工艺，发动机润滑。

七、六轮腿式移动机器人在非平整地面上的位姿分析检测和控制 这篇文章针对六轮腿式移动机器人在非平整地面上的姿态控制问题，提出了移动机器人在非平整地面上的位姿分析通用方法。根据移动机器人的结构特点和姿态调整原理，建立了移动机器人在非平整地面上转向行驶时的运动学、动力学模型，得出运动学和动力学方程。采用坐标变换法，推导出移动机器人在非平整地面上的位姿方程及其运动学正解和逆解，在此基础上推导出移动机器人的姿态与工作平台的姿态之间的运动学关系。根据移动机器人的姿态靠主动机械臂调整的特点，首先从整体入手得到移动机器人的整体动力学方程，再用拉格朗日功能平衡法推导出主动机械臂的动力学方程，最后经拉氏变换得到移动机器人的姿态控制方程。根据移动机器人的结构特点和位姿分析需求，提出多传感器结合的位姿检测方法。最后根据分层递阶控制思想，对移动机器人位姿控制系统的硬件和软件作了初步设计研究。

八、螺旋桨的工作原理 靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置，简称螺旋桨。它由多个桨叶和中央的桨毂组成，桨叶好像一扭转的细长机翼安装在桨毂上，发动机轴与桨毂相连接并带动它旋转。中国明代（1368～1644年）民间的玩具“竹蜻蜓”实际上是一种原始的螺旋桨。喷气发动机出现以前，所有带动力的航空器无不以螺旋桨作为产生推动力的装置。目前螺旋桨仍用于装活塞式和涡轮螺旋桨发动机的亚音速飞机。直升机旋翼和尾桨也是一种螺旋桨。

螺旋桨结构图 螺旋桨是指靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力的装置或有两个或较多的叶与毂相连，叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种船用推进器。螺旋桨分为很多种，应用也十分广泛，如飞机、轮船等。

九、六轮柔体移动机器人 对移动机器人进行研究，首先面临的问题是移动方式(轮式、腿式、轮腿式或其它)的选择和机器人具体结构设计。提出一种由非正交关节连接的六轮柔体移动机器人概念模型，并对其进行了讨论。机器人的每个车轮都可以独立驱动，机器人独特的六轮柔性底盘结构提供了不寻常的关节(具有2个自由度的非正交关节)连接，以使柔体移动机器人实现转向、越障和适应三维复杂地形。最后，文中给出了姿态控制变量表达式。 六轮柔体移动机器人是一种适应三维复杂地形的轮式移动小车。移动小车的车轮自包含驱动装置，可以以要求的速度、加速度驱动，前后车体之间由二自由度的非正交关节连接。通过控制关节自由度，可实现小车的越障和转向。

图1 为小车在平面做直线运动时的简图。小车采用对称设计2l 为左右车轮轮距，r为车轮半径，a为车身长度参数。图2为连接车体的二自由度非正交关节示意图。关节固有的结构参数为H( o2t 与o2z 2 的夹角)，关节变量为H1和H2(两旋转关节的旋转自由度)。控制参数H1 和H2 可形成小车的各种姿态。

十、空中动态测量地面核辐射探测器设计 在奥运会即将开幕反核和辐射恐怖倍受重视的情况下，在国内核电站大力发展努力做好严重核事故应急救援监测准备的情况下，不受地形地貌限制、调动机动灵活、能最大限度减少设备自身污染，并能有效避免工作现场由于需要人员操作而导致严重辐射病危害的小型无人驾驶飞行器核辐射探测系统成为一种有效的解决办法。这种在低空低速飞行状态下，快速测量地面核辐射的探测技术及其探测器设计技术是为了核辐射实时测量应用所设计的。对于采用该技术已经完成设计的实用系统，简单起见，习惯上把它称作无人机载核辐射监测系统。这种系统最大的技术特点就在于它不仅仅适用于日常正常气候环境下使用，同时它还能满足恶劣天气情况下的应用。天灾人祸往往会伴随着恶劣的气候环境，从应急救援的角度出发考虑这种非常规条件的应急使用非常重要。设计该系统的关键技术之一是核辐射探测器的测量响应时间和宽温度范围、宽量程测量应用，其核心是核辐射探测器信号采集技术和数据获取方法，也就是这里讨论的核辐射探测技术及其探测器设计技术。

十一、运动仿真技术 在机械设计领域，其设计工程主要可分为原理方案设计、运动学分析、静力学或动力学分析、方案及系统优化、强度分析计算和结构设计等几个阶段。传统的设计方法可以通过理论分析计算实现，但在大多数情况下，为了避免复杂的理论分析计算，在机械设计过程中经常采用“经验法”、“类比法“或”试凑法”等方法，这样不但会延长设计周期和降低工作效率，而且容易导致设计结果不准确，很难得到

满意的结果，也缺乏科学的理论根据。 而且容易导致设计结果不准确，很难得到满意的结果，也缺乏科学的理论根据。 科学技术的飞速发展和学科的相互交叉极大地促进了机械设计行业的发展和进步，设计的高效化和自动化已经成为今后发展的必然趋势。随着机械产品性能要求

总体方案设计 零部件及运动仿真模型建运动环境设置 运动仿真分析 分析结果输出

系统方案的构思、原理设计、评价与决策

零部件的建模、装配关系的确定和运动副的定义

力（包括重力、弹簧力和阻尼力）或扭矩的施加、初始条件定义等

分析类型（如运动学、动力学、静力分析等）的定义 运动模拟的实现、运动特性曲线 （如位移、速度、加速度等）的可视化、干涉检验及参数跟踪测

图4-1 机械运动仿真步骤示意图