1、智能汽车底盘技术

  汽车主动安全技术可以从根本上降低道路交通事故对人类生命及财产安全造成的危害。汽车主动安全功能的实现主要是通过底盘各系统实现的,如何将制动控制技术、转向控制技术和悬架控制技术等汽车安全相关控制技术与系统有机集成,通过底盘系统的集成控制,保证汽车安全性和行驶稳定性是目前汽车底盘控制技术的研究前沿。

  (1)研究目标

  以汽车制动系统、转向系统和悬架系统等为对象,针对复杂道路环境和极限工况,建立智能汽车底盘集成控制硬件在环测试平台,研究智能汽车底盘控制的基础理论与关键技术,取得具有原创性的科学研究成果,发表高水平学术论文,培养高素质科研人才。

  (2)研究内容

  ①智能汽车底盘系统动力学理论。面向汽车主动安全控制,研究汽车主动安全性能的影响因素,建立智能汽车底盘系统的多自由度动力学模型,运用MATLAB/Simulink、TruckSim等工具,对模型进行优化。

  ②智能汽车底盘集成控制技术。基于车载网络,研究智能汽车底盘集成控制的特征向量和多源信息融合方法;采用滑模控制、模型预测控制等各种现代控制方法,研究智能汽车底盘的多目标优化控制方法。

  ③智能汽车底盘关键零部件技术。针对智能汽车底盘集成控制中的机-电-磁集成制动、主动转向、线控转向和转向-制动集成等特定控制需求,研究智能汽车底盘关键零部件的设计分析技术。

  ④智能汽车底盘集成控制硬件在环测试技术。针对典型道路参数,构建虚拟道路环境,研究智能汽车底盘集成控制硬件在环测试方法,建立硬件在环测试平台,实现理论研究、仿真实验、硬件在环测试和台架实验的有机结合。

  2、智能康复与辅助机器人技术

  康复与辅助机器人作为目前机器人领域的重要研究方向,集生物医学、机械学、计算机学、控制学以及机器人学等诸多学科为一体。将机器人技术应用于辅助康复和医疗领域,可帮助患者进行科学而有效的康复训练,并可详细记录训练过程中的运动数据供医师评价分析。在该研究领域,将重点开展如下研究内容:

  1)研究目标

  为老年人和残疾人的康复训练或辅助运动提供一种结构合理、控制模式多样、运行性能稳定、训练效果显著的智能康复与辅助机器人平台。设计开发适用于特定人群的康复机器人机构,研究其驱动力、负载与位姿控制的运动学规律与动力学模型;为了提高机器人控制的智能性,根据患者的肌肉活动情况和肌力状态自适应调节阻抗模型,实现机器人不同的控制柔性和不同的训练模式。

  2)研究内容

  ①康复与辅助机器人结构设计、建模优化技术的研究。针对老年人、残疾人、运动损伤等人群的康复医疗和日常生活辅助,开发设计面向特定应用的辅助与康复机器人设备,使用气动肌肉、智能材料等新型材料设计可穿戴式辅助机器人。

  ②康复与辅助机器人模型及其精密控制技术的研究。研究机器人的运动学控制规律,建立其有关驱动力、负载与位姿控制的动力学模型;基于材料特性和机器人结构提出高效稳定的精密控制技术,满足其在康复环境中的应用。

  ③基于生理信号的机器人智能交互控制技术的研究。融合运动学参量和肢体表面肌电信息,考虑患者运动过程中的位置、角度、接触力及肌肉活动水平等信息,研究基于生物信息识别和自适应阻抗控制的康复机器人智能交互控制技术。