磁流变液减振器及振动控制技术研究

在振动控制领域,用磁流变液减振器对机械设备进行减振防护是近年来的减振技术研究热点之一.阐述了磁流变液减振器的类型及技术特点,对比分析了几种常用的振动控制方法的优异性.讨论了磁流变液减振器的实用价值,指出磁流变液减振器是目前减振设备的开发方向.     

利用SegNet的非标准DM码的区域提取

位置与背景鲁棒的区域提取技术一直以来都是DM码识别技术中的关键核心.目前,已有的二维码区域提取主要是利用卷积神经网络或者BP神经网络等方法来实现的,其共同特点是基于神经网络,且有较高的准确率,但这些方法仍存在以下缺点:(1)训练过程复杂繁琐;(2)训练后仍需对图片进行特征变换或者图片重组才能达到对其进行定位识别的目的 .针对该问题,提出了一种基于语义分割技术的DM码条码区域提取方法:先采用基于深度学习的SegNet网络从图片中分割出包含二维码的最小区域,再对得到的区域进行二维码定位与解析,并进行了实验验证.实验结果表明,与已有的基于神经网络定位二维码区域的方法相比,利用SegNet的定位方法更为简洁高效,能够将准确率提高到99.5％,且具有更高的鲁棒性.     

弓型悬臂梁微静电谐振器力学建模

根据梁的小变形理论，对双侧支承微静电谐振器的弓型悬臂梁进行了理论建模和受力分析研究。推导出其受力和变形计算公式，研究表明，此种谐振器是五次超静定问题；在支承长度和工况相同的情况下，它比直脚型悬臂梁谐和蟹脚型悬臂梁的谐振幅度大；谐振频率和刚度系数随着纵向支撑长度L、横向短梁长度l3的增加而减小，随着梁宽b的增加而增加。     

热致动硅微夹钳实验研究

利用集成的多晶硅电热微致动器,在可控电压下实现了对薄膜型硅微夹钳夹持动作的在线操作.电热微致动器所需要的工作电压低、输出力大、响应时间长,适用于硅微夹钳夹持动作的缓冲及精确控制.根据所建电热微致动器理论模型,通过分别测试微致动器在空载和驱动工况下的输出位移大小,提出了一种通过公式换算间接确定硅微夹钳驱动力的方法.实验结果表明,电热致动器驱动的硅微夹钳具有很好的电压可控性,最高工作电压可达25V.硅微夹钳的开合位移依热致动器的规格不同在0.7～4μm之间.     

轴向磁化永磁微电机最小尺寸分析及研制

在轴向磁化永磁电机设计中,为研究尺寸效应对其性能的影响,采用基于单元边的有限元方法对这种双转子电机的转矩进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁微电机定子线圈线宽和线间距均为50 mm 的最佳布线密度,分析了电机在结构、转矩和气隙磁场多方面因素共同限制下所能达到的最小尺寸,即精密机械意义上的能满足实际应用的最小电机直径为10 mm,最小厚度为4 mm,通以0.1 A的电流时能获得47 mNm的转矩。采用一体化多极磁化方法和深刻蚀成型电铸工艺分别制作了直径10 mm电机的转子永磁体和硅片上的平面定子线圈。分析方法和结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导做用。     

复合材料沉头搭接强度与渐进损伤研究

基于三维渐进损伤理论,引入Tserpes失效准则及其改进的材料性能退化准则,建立复合材料沉头搭接结构的有限元模型。在试验验证数值仿真模型正确性的基础上,探讨了端距、板宽及拧紧力矩对接头强度的影响,并对搭接接头从初始损伤到最终失效的过程进行可视化模拟。结果表明,端径比由2到4、宽径比由3到5、拧紧力矩由0到5.9 N·m的过程中,接头强度明显增强,超过上述范围,强度增加不明显或不再增加。在静拉伸过程中,2号钉孔处复合材料板的损伤程度要比1号钉孔处严重,且2号钉孔的损伤扩展导致接头最终失效;90°铺层最先产生损伤,其类型主要为基体开裂,0°铺层损伤情况最弱,±45°铺层沿着-45°方向产生基体开裂,随后沿板宽方向产生大量纤维断裂。     

基于D*Lite算法路径规划的改进方法

针对D^*Lite算法的启发值不精确、规划出的路径斜穿过障碍物栅格顶点的问题,提出一种改进的方法。首先,使用一种更为精确的计算距离代替切比雪夫距离作为启发值,新的计算距离区分了直线距离和斜线距离的代价值;其次,对扩展节点进行分类,给危险节点引入一个安全系数;最后,对改进的算法进行仿真。仿真结果表明:改进后的D^*Lite算法因为启发值更精确,扩展次数减少,性能更好;引入安全系数,危险节点将不作为路径的优先选择,解决了规划的路径斜穿过障碍物栅格顶点的问题。不管是预规划还是重规划阶段都能够规划出一条十分安全的路径。     

之字型支撑梁硅微谐振器机械性能分析

与相同几何尺寸的其他支撑形式相比,之字型支撑梁降低了硅微谐振器的谐振频率。通过对之字型支撑梁硅微谐振器的力学建模分析,发现其为5次超静定问题,在此基础上得出了谐振频率等重要的性能参数随几何参数的变化关系。分析结果表明,在保证支撑梁垂直长度不变的条件下,对固定的折弯次数n,谐振频率fx 随折弯角度φ的增大而增大;对固定的折弯角度φ,谐振频率fx 随折弯次数n的增大而趋于一个固定值;φ=90°时则等效于双侧直脚型微谐振器。     

硅微梳状静电谐振器机械性能试验研究

设计了多类直脚型、弓型梁和多折叠梁谐振器,测量了各谐振器的品质因子和振幅电压比。结合部分直脚型谐振器的实验结果,建立了半经验公式,并利用弓型梁和多折叠梁谐振器的实验结果进行了验证。结果表明所得公式形式简明,计算结果与实测值吻合较好。     

微型机器人驱动技术发展及现状分析

本文介绍了微型机器人驱动技术的特点,对基于不同原理的驱动形式进行了概括总结,综述了国内外的研究现状,并对微型机器人驱动形式进行了分析和展望.分析了面向不同应用领域的微机器人适用的驱动形式,指出无线化是微机器人技术的一个发展方向,磁场驱动技术、微加工技术和智能材料技术的发展将极大地推动微机器人向人体体内医疗领域应用的延伸.