时间：8月25日（星期五）下午15:30
地点：X30224
题目：基于折返梁振动特性的机械天线长波通信及其应用
主讲人：袁卫锋教授西南科技大学
个人简介：
袁卫锋，西南科技大学制造科学与工程学院教授，首席科学家/学术委员会主任，博士生导师，“制造过程测试技术”教育部重点实验室学术委员会副主任。四川省有突出贡献的优秀专家，西安建筑科技大学“雁塔学者”特聘教授。长期在研究所、高校从事流体力学、固体力学相关的教学与研究工作。主持国家自然科学基金面上项目2项、重大科研仪器研制项目1项（联合），主持河南省重点研发专项1项（联合）、主持其他省部级项目2项、企业委托项目9项。发表SCI期刊论文60余篇，获授权发明专利7项，第一作者论文中单篇最高他引200余次。研究兴趣包括仿生结构和材料、高性能复合材料传感器、集群机器人的群体行为、无损检测等。所提出的受腐蚀钢板等效强度有限元分析法，已被中国船级社用于制订散装货船横舱壁剩余强度设计规范；高效“超级单元法”被FEM 软件ANSYS和FEMFAN3D 采用，并被新加坡国防科技局认定为政府科研机构分析大型非线性结构的标准算法；主持研究了碳纳米复合材料的制备工艺和其压阻式无线应变测量机理，作为项目主持人与中国船舶集团七一三研究所共同研发了XX发射装置内筒加工过程分布式无线应变测量系统，保障了“大国重器”研制的顺利推进。提出一类仿生表面结构并构建了其接触动力学模型，发现一种新的固体界面宏观“超滑”机理，在实验中实现了滑动干摩擦系数小于0.0008。目前为中国机械工程学会高级会员、特种加工分会理事、无损监测分会会员；四川省力学学会理事、固体力学专委会委员；中国医学装备协会超声装备分会弹性成像专委员会委员；四川欧美同学会·四川留学人员联谊会东南亚分会副会长；西南科技大学科学技术协会副主席。
内容：
低频电磁波的波长大，具有传播距离远、穿透性强和衰减慢等特点，因此被广泛应用于水下通信、导航和定位等领域。然而，由于传统天线的尺寸与电磁波的波长须属同一量级，因而低频天线体积庞大、设备复杂。机械天线是利用机械运动的电荷或磁矩直接激励电磁波的一种新型低频电磁发射天线，有望打破波长对传统天线物理尺寸的约束，以较小的尺寸实现低频通信。本研究提出一种三自由度折返梁振动永磁体式机械天线方案，建立了该结构的振动理论模型，据此设计了原理样机，以逆压电效应为驱动，激发梁结构天线的多模态振动并产生低频电磁波，利用其前三阶固有频率调制信号，采用高精度小波变换（superlets）对远端接收的信号进行处理，基于自定义通信传输协议,实现了地面短距离通信，为机械天线的设计提供了一种新思路。
群体机器人由大量构造简单的自主机器人构成，它们具备有限的感知和交流能力，单体能力低下，几乎无法单独执行任务，但可通过个体间局部相互作用激发群体行为来完成大规模复杂任务。相较于高智能单体机器人，群体机器人具有更高的灵活性、可扩展性和鲁棒性，因此受到广泛关注。通常情况下，群体机器人以紧密或松散的形式进行组织，以某种整体形态为基础来完成特定任务，因而群体机器人图样生成方法是群体机器人研究领域的核心问题。本研究将长波机械天线应用于水下短距离通信，针对水下集群化航行器/机器人在弱联通信息环境和复杂任务能力等方面的挑战，提出一种以元胞自动机为框架的自组织群体机器人多图样生成方法，为水下非显式通信编队航行和低通量敏捷群体调控等关键技术的发展提供了支撑。
主办：研究生院
承办：力学与航空航天学院
