基于小波特征参数的平面四杆机构轨迹综合方法

小波分解可以在不同尺度下对函数曲线的特征进行提取,基于该理论,首先,对平面四杆机构连杆轨迹曲线进行小波分解,利用归一化处理方法提取轨迹曲线的小波特征参数,给出了平面四杆机构连杆轨迹曲线的小波特征参数近似描述方法。进而结合数值图谱法,将11维非整周期轨迹综合问题转换为6维机构尺寸型检索问题,同时建立包含3 004 281 900组平面四杆机构的机构尺寸型数据库。根据轨迹曲线小波特征参数的特点,利用多维搜索树,将各相对转动区间内的机构尺寸型进行分区,建立索引关键字数据库。从而通过比较给定轨迹曲线小波特征参数与索引关键字,查找并提取目标机构所在叶子结点中机构尺寸型的小波特征参数,建立自适应图谱库。在此基础上,根据给定设计要求的小波特征参数与自适应图谱库中的小波特征参数的相似程度,检索出满足设计要求的机构尺寸型。再根据理论公式计算目标机构的实际尺寸及安装位置,实现平面四杆机构非预定相对转动区间轨迹综合问题的求解。最后,利用小波特征参数法对滚压包边设备的滚轮进给机构进行设计,验证本方法实用性和有效性的同时,为传统滚压包边提供新的思路。     

收集环境振动能微压电悬臂梁的制作工艺与测试

研制长寿稳定电源已经成为微型无线传感网络中亟待解决的关键技术问题,现有的化学电池容量有限,需要不断地逐个更换耗尽的电池,难以满足无线传感网络的实际应用.提出了利用压电材料的机电耦合特性收集环境振动能,设计了一种用来收集环境振动能的压电微悬臂梁结构,介绍了用MEMS工艺制作带质量块的硅基压电悬臂梁微电源的工艺流程.质量块可以降低器件的谐振频率,并提高输出电功率.最后,对制作的微压电悬臂梁进行了固有频率测试以及静态和准静态标定实验.     

基于感应耦合等离子刻蚀技术的三维微拉伸梁制作工艺

根据感应耦合等离子(Inductively coupled plasma,ICP)刻蚀的机理,针对热氧化硅薄膜微拉伸梁的结构特点,研究ICP刻蚀制作3D微拉伸梁结构的工艺并解决其中的难点问题。介绍ICP刻蚀工艺参数对刻蚀质量的影响,包括存在的微负载效应和深宽比效应。详细介绍热氧化硅薄膜微拉伸梁的制作,其关键步骤是双掩膜两次ICP刻蚀形成阶梯状窗口结构,并在硅衬底表面形成释放了的热氧化硅薄膜梁。利用ICP刻蚀对单晶硅的高选择性,此制作工艺适用于各种薄膜的微拉伸梁制作。     

仿生偏振探测技术及导航传感器应用

仿生学研究发现,多种生物能够感知环境偏振光,辅助个体完成觅食、迁徙及环境感知等行为。其中,昆虫借助天空偏振光场实现导航的奇妙能力,具有完全自主、抗主动干扰、误差不随时间累计的优势,引发了研究人员对仿生偏振光导航技术的关注。围绕昆虫的偏振探测机理,分析多种天气环境下的天空偏振光分布模式,开发仿生偏振光导航传感器,研究面向复杂环境的偏振光导航方法,为复杂条件下,远距离、长周期的目标自主导航与组合导航应用,提供了新的研究思路。     

用快速傅里叶变换进行球面四杆机构连杆轨迹综合

根据给出的球面四杆机构连杆轨迹的数学模型,借助傅里叶级数这一数学工具,对连杆轨迹的谐波成分进行理论分析,发现连杆轨迹的谐波成分与其相应转角函数谐波特征参数和机构尺寸参数的内在联系。确定球面四杆机构的基本尺寸型,在此基础上建立包含600余万组机构基本尺寸型的球面四杆机构连杆轨迹的谐波特征参数数值图谱库。利用傅里叶级数理论建立球面四杆机构处于空间任意位置时连杆曲线的数学方程,推导出计算机构的实际安装尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式。利用建立的谐波特征参数数值图谱和推导的理论公式解决了球面四杆机构的轨迹综合问题,最后给出算例证明本方法的可行性。     

中国微纳制造研究进展

介绍了中国微纳制造领域的总体概况。从微构件力学性能、微纳摩擦磨损及粘附行为研究、典型微流体器件输运特性研究、拓扑优化技术在微纳结构设计中的应用研究、微传热学的研究和微测试方法和装置的研究具体介绍了微纳制造基础理论方面取得的进展。从设计方法、硅基微机电系统(Micro electro mechanical system,MEMS)制造工艺、非硅MEMS制造工艺等方面介绍了微系统设计与加工工艺研究进展。从物理量微传感器、微执行器件与系统、微纳生化传感与分析和微能源等方面介绍了微纳器件与微纳系统的研究进展,最后对中国微纳制造发展进行了总结和展望。     

低维纳米材料的力学性能测试技术研究进展

低维纳米材料作为纳机电系统(NEMS)中重要的结构层材料,其力学性能与变形失效机理的研究直接影响NEMS的功能实现、可靠性分析与寿命预测。首先,介绍了现有低维纳米材料力学性能测试技术,如纳米压痕法、基于原子力显微镜(AFM)的纳米力学测试法、基于电子显微镜(EM)的原位纳米力学测试法与基于微机电系统(MEMS)技术的片上纳米力学测试法,并讨论了各种测试方法的优缺点与存在的挑战性。然后,详细介绍了低维纳米材料力学测试,特别是片上纳米力学测试中的关键技术,如低维微纳米试样的拾取、操纵与固定技术、片上微驱动技术、片上微位移与微力检测技术。最后,得出基于MEMS技术的片上力学测试方法有望成为低维纳米材料力学测试的发展方向,并指出此方法中存在的问题。