基于光诱导介电泳的微粒自动化操作实验研究

采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD)制备了氢化非晶硅(a-Si∶H)光电导薄膜,并利用双面胶技术封装ODEP芯片。构建了包括光投影模块和视频监控模块的ODEP自动化操作实验平台。以聚苯乙烯微粒为操作对象,进行微米尺度粒子的ODEP自动化操作实验,并深入研究了交流电压、投射光颜色和光电极形状对微粒运动速度的影响。实验结果表明,在交流电压频率和投射光颜色相同的条件下,粒子的运动速度与交流电压的幅值成线性关系,施加的交流电压幅值越大,微粒的运动速度越大。在交流电压的幅值和频率相同的条件下,投射光为白色时,粒子的运动速度最大;投射光为蓝色时,粒子的运动速度最小。当投射光为白光,电压为20V,频率为20kHz时,10μm和20μm聚苯乙烯微粒的最大运动速度分别为143μm/s和158μm/s。     

基于介电泳机理的金纳米颗粒传感器装配方法

研究了一种基于介电泳机理的金纳米颗粒传感器装配方法。在分析介电泳工作原理的基础上,利用Comsol Multiphysics仿真软件,对平面微电极条件下所产生的空间电场进行了建模仿真,研究了金纳米粒子极化模型及相关介电泳频谱特性。设计加工了基于光刻标准工艺和引线键合技术的平面微电极阵列,构建了具有三维位移平台和视频监控装置的介电泳装配实验平台。以250nm金颗粒为实验对象,在理论分析基础上,完成了在微电极阵列上的介电泳组装实验研究,并通过电特性测量验证了组装结果。实验结果表明:金纳米颗粒的介电泳组装效果与介质溶液的电导率、电场频率和幅度、金纳米粒子浓度、电极间隙及作用时间有关,在适宜的条件下,采用介电泳技术可实现对金纳米颗粒的有效操控和纳米器件装配,该方法为纳米传感器的制造提供了一种有效途径。     

高层住宅的“类地空间”

文章针对高空居住所带来的问题,提出在高层住宅中设置“类地空间”的构想,结合实际案例分析,找出影响其发展的瓶颈并提出建议。     

冗余度操作臂动力学方程简化及载荷独立性分析

综合近年来国内外一些学者对冗余度操作臂动力学的研究,推导出经实践证明行之有效的冗余度操作臂动力学方程的简化形式,并对雅可比广义道的载荷独立性进行了分析,为操作臂的设计及实时控制提供了新思路．     

基于合同网协议交互投标的动态调度方法研究

柔性制造系统使生产加工路径有很多可选性，所以调度系统必须考虑机器调度问题。分配规则调度是一种最基本、最具影响力的动态调度方法。然而，分配规则调度方法很少考虑机器顺序选择。兼顾工件选择和机器选择两方面，本文运用交互投标过程，构建基于合同网协议调度的协商规则。研究作业车间动态调度问题，提出并构建了5种合同网规则调度方法。通过实验分析结果表明，基于合同网交互投标模式的规则调度能够大大改善调度系统性能，提高设备的利用率和设备负荷平衡指标。     

欧盟“SPARC”机器人研发计划解析

机器人技术正成为未来社会发展的重要推动力量。欧盟实施"SPARC"机器人研发计划,希望对世界机器人市场起到主导作用。本文就"SPARC"计划的起源、目标、管理运行模式、主要研究内容等方面对欧盟"SPARC"机器人研发计划进行详细解读和分析,并提出若干思考和政策建议。该计划对我国机器人技术和市场的发展具有借鉴意义。     

面向微粒操纵的介电泳芯片系统研究

针对目前在纳米器件及传感器的制造中尚无对大量粒子进行有效操纵的方法,我们利用介电泳方法对大量微粒进行定位和传输操纵,介绍了利用MEMS工艺进行介电泳芯片加工的过程以及整个观测与实验系统的建立,通过有限元软件对传统介电泳和行波介电泳中电极阵列的电场分布进行求解,并在该实验系统下实现了对微通道中的悬浮高度和微粒的运动速度的测量.该实验系统的研究为液体环境下微纳颗粒的装配和分离提供了一条有效的技术路径.     

基于介电泳的电极阵列电场仿真研究

介电泳方法被广泛地应用于微纳颗粒的分离和操纵中,实现介电泳操作的关键是设计满足所需电场分布的电极阵列.针对目前在微电极阵列设计中尚缺乏简单有效的电场解析方法的现状,提出一种基于格林公式的电极阵列电场的解析方法.首先介绍了传统介电泳和行波介电泳的概念和计算模型,分析了介电泳过程与电极上所施加的交变电压的频率和幅度的关系,然后在确立电极电势的边界条件的基础上,采用基于格林公式的电场解析方法,建立了非均匀电场的解析模型,得出不同条件下的电极阵列电场分布的仿真结果,最后利用FEMLAB有限元仿真软件对解析模型进行了对比仿真, 验证了该解析模型的可行性.基于格林公式的电场解析求解方法能够有效地提高电极阵列设计中的针对性以及缩短电极设计的时间.     

一种四滑块驱动的并联机构及其运动学建模

提出了一种用水平导轨上 4个滑块作为原动件的 4自由度并联平台机构 ,该机构的动平台能够实现两个方向的移动以及绕两个方向轴线的转动 ,同时研究了该机构的运动学建模方法 ,给出了运动学正、逆解 ,并阐述了其应用前景。     

污水污泥干燥特性的实验研究

利用热重差热分析仪对污水污泥干燥过程中的质量、失重率、含水率、热量随温度和加热时间的变化特性进行了研究。在区别于前人污泥高温干燥研究的情况下，利用电热鼓风干燥箱在低温干燥条件下进行实验，通过对所得数据的分析，得出了质量、失重率、含水率和热量等曲线随时间或温度的变化趋势以及质量、升温速率与各种变化拐点的关系。干燥过程中污泥体积有较大变化，这主要是由于污泥中含有某些纤维性物质所致。环境湿度和压力对水分汽化温度范围有很大影响，且干燥过程中有沟痕及结团现象出现。