预制体缝合针稳定性分析及插刺机构改进设计

针对70 mm厚预制体正交叠层机织碳布缝合装置在缝合碳布过程中易出现超长缝合针压杆失稳问题,在对缝合针进行稳定性分析的基础上,设计了增大其失稳临界力的改进机构。该机构由抱针凸轮、抱针杆及抱针块等组成,设计的理论依据是通过抱针块增加缝合针中段约束点,减小缝合针悬臂长度,同时利用抱针凸轮控制抱针块在缝合针刺入叠层碳布后的位置,确保抱针块始终处于使缝合针失稳临界力最大时的位置。抱针凸轮轮廓曲线根据抱针块位置变化轨迹由MatLab生成并优化,抱针块相对于缝合针的位置变化轨迹依据欧拉公式确定。为验证改进后的单针插刺机构原理可行性,进行了正交叠层机织碳布插刺实验,结果表明其原理可行,工作可靠。     

灵巧炸弹

炸弹的基本概念不能再简单了.普通炸弹由引信装置及装有炸药的弹药仓组成,引信是一个触发炸弹的装置,通常包括延时系统、撞击传感器或目标接近传感器.当板机触发,引信会引燃炸药使其爆炸,爆炸产生的超高气压和飞溅的弹体残片对周围的建筑形成破坏.     

石英挠性加速度计中补偿环的优化设计

温度对石英挠性加速度计力矩器磁路的稳定性有着极大的影响,进而使标度因数发生变化。为了提高石英挠性加速度计的稳定性和测量精度,首先利用ANSYS有限元仿真分析磁路中气隙处的磁场分布,确定了力矩线圈最优工作位置,减少因摆片上下摆动引起的测量误差;然后对比了在-20℃~60℃时有无补偿环对工作气隙磁通密度的影响,验证了补偿环的温度补偿作用;最后结合实验数据,对温度在20℃~60℃范围内变化时补偿环的尺寸进行了优化。结果表明,在线圈最优工作位置以及补偿环适当尺寸下,工作气隙磁场的温度稳定性得到了很大提高。     

基于机器视觉的弦振动纱线张力非接触检测系统

为提高运动纱线张力检测精确性,解决接触式测量引起的摩擦力误差、断头等织物问题,采用振动频率和图像处理方法来分析纱线张力,设计一种基于机器视觉的纱线张力非接触检测系统。检测系统由纱线传送装置、工业线阵相机、白色线光源、伺服控制电动机、张力传感器组成。根据弦线悬链性理论建立纱线运动模型,结合纱线图像处理算法,寻找纱线图像上边界作为特征线计算其张力,结果表明：通过像素折算出的振动频率与实际张力拟合优度达0.99,在张力区间为5～30 cN以内,视觉系统测量值与张力传感器测量值相对误差率在±10%左右,非接触检测系统检测精度满足生产要求,避免了接触式测量存在的易磨损、稳定性较差等问题。     

石英挠性加速度计的压膜阻尼分析

石英挠性加速度计是导航与制导系统中常用的一种惯性元件,其表头阻尼影响加速度计的动态性能但相关研究却鲜有报道,基于此提出一种适用于石英挠性加速度计的压膜阻尼分析方法。根据石英摆片的形状和转动规律建立雷诺方程,采用时域有限差分方法在摆片上的非规则区域内求解压强分布和阻尼力矩,进而得到阻尼系数为1.69×10-4Nms/rad,对应阻尼比为12.75。计算阻尼比与系统参数辨识实验得到的阻尼比11.57相近,证明提出的压膜阻尼分析方法有效可行,该方法可以为石英挠性加速度计及类似惯性传感器中的阻尼分析与设计提供指导。     

一种主被动式辅助腹腔镜手术机器人的运动学分析

从临床应用的角度出发,提出了一种6自由度的主被动式辅助腹腔镜手术机器人.3个主动关节由步进电机驱动.实现机器人末端空间位置的变换,被动姿态关节无驱动安装在小臂末端,在机器人主动关节的带动下实现随动运动,用于手术中腹腔镜姿态的调整,被动姿态关节的设计使机器人更加符合实际手术的要求.建立了腹腔镜的位姿模型并求出了腹腔镜实现锥形位置空间和腹腔镜轴向位移的位姿逆解,运用MATLAB对机器人进行了运动学仿真研究,仿真结果表明,机器人能够很好地完成腹腔镜位姿调整及保持的任务.     

一种腹腔镜手术机器人手术切口位置的标定方法

提出了一种标定患者手术切口位置相对机器人基础坐标系坐标的方法.在机器人小臂的下方安装两个不同倾角的激光源,通过几何关系间接获得患者切口的坐标,为机器人提供必要的腹腔镜姿态信息.利用MATLAB对标定系统误差及切口位置标定误差进行了分析,通过切口标定实验对标定方法及误差分析进行了验证.     

辅助腹腔镜手术机器人穿刺孔位置标定研究

从临床应用的角度出发,针对研制的带有主被动关节的辅助腹腔镜手术机器人被动姿态关节的特点,提出了一种标定患者腹壁穿刺孔位置相对机器人基础坐标系坐标的方法.在机器人小臂的下方安装2个不同倾角的激光源,通过几何关系间接测得患者穿刺孔相对机器人基础坐标系的位置,为机器人控制功能的实现提供了必要的腹腔镜姿态信息.对机器人标定系统进行了实验研究,分析了标定误差产生的原因,研究结果表明该方法可以准确标定出穿刺孔相对机器人基础坐标系的位置,机器人能够完成腹腔镜位姿控制的任务.