講座題目：微型磁體振動式長波機械天線的設計及應用

報告人：袁衛鋒

報告時間：3月6日16:00

報告地點：6C-326

主辦單位：建筑與土木工程學院

報告人簡介：

袁衛鋒，西南科技大學制造科學與工程學院教授，首席科學家/學術委員會主任，博士生導師，“制造過程測試技術”教育部重點實驗室學術委員會副主任。四川省“百人計劃”特聘教授，四川省有突出貢獻的優秀專家，西安建筑科技大學“雁塔學者”特聘教授。主持國家自然科學基金面上項目2項、重大科研儀器研制項目1項（聯合），主持河南省重點研發專項1項（聯合）、主持其他省部級項目2項、企業委托項目9項。發表SCI期刊論文60余篇，獲授權發明專利7項，第一作者論文中單篇最高他引200余次。研究興趣包括仿生結構和材料、高性能復合材料傳感器、集群機器人的群體行為、無損檢測等。所提出的受腐蝕鋼板等效強度計算方法，已被中國船級社用于制訂散裝貨船橫艙壁剩余強度設計規范；高效“超級單元法”被FEM 軟件ANSYS和FEMFAN3D 采用；主持研究了壓阻式碳納米復合材料應變膜片制備工藝和其無線應變測量機理，作為項目主持人與中國船舶集團某研究所共同研發了XX發射裝置內筒加工過程分布式無線應變測量系統，保障了“大國重器”研制的順利推進。提出一類仿生表面結構并構建了其接觸動力學模型，發現一種新的固體界面宏觀“超滑”機理，在實驗中實現了滑動干摩擦系數小于0.0008。

目前為中國機械工程學會高級會員、特種加工分會理事、無損監測分會會員；四川省力學學會理事、固體力學專委會委員；中國醫學裝備協會超聲裝備分會彈性成像專委員會委員；四川歐美同學會·四川留學人員聯誼會東南亞分會副會長；西南科技大學科學技術協會副主席。

內容簡介：低頻電磁波的波長大，具有傳播距離遠、穿透性強和衰減慢等特點，因此被廣泛應用于水下通信、導航和定位等領域。然而，由于傳統天線的尺寸與電磁波的波長須屬同一量級，因而低頻天線體積龐大、設備復雜。機械天線是利用機械運動的電荷或磁矩直接激勵電磁波的一種新型低頻電磁發射天線，有望打破波長對傳統天線物理尺寸的約束從而以較小的尺寸實現低頻通信。本研究提出一種三自由度折返梁振動永磁體式機械天線方案，建立了該結構的振動理論模型，據此設計了原理樣機，以逆壓電效應為驅動，激發梁結構天線的多模態振動并產生低頻電磁波，利用其前三階固有頻率調制信號，采用高精度小波變換（superlets）對遠端接收的信號進行處理，基于自定義通信傳輸協議,實現了地面短距離通信，為機械天線的設計提供了一種新思路。

群體機器人由大量構造簡單的自主機器人構成，它們具備有限的感知和交流能力，單體能力低下，幾乎無法單獨執行任務，但可通過個體間局部相互作用激發群體行為來完成大規模復雜任務。本研究將長波機械天線應用于水下短距離通信，針對水下集群化航行器/機器人在弱聯通信息環境和復雜任務能力等方面的挑戰，提出一種以元胞自動機為框架的自組織群體機器人多圖樣生成方法，為水下非顯式通信編隊航行和低通量敏捷群體調控等關鍵技術的發展提供了支撐。