形状记忆合金驱动的连续跳跃柔性机器人

针对在复杂、狭窄的非结构化地形下跳跃机器人存在的着陆稳定性和运动连续性的问题,提出了一种形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)智能材料驱动的柔性跳跃机器人,它具有轻质小型、结构简单及连续运动的优点。利用对称的折纸柔性身体减少着陆振动,保证着陆稳定;利用对称的双SMA弹簧拮抗系统实现弹性元件交替变形和储能释能的功能;建立了柔性机器人跳跃运动的理论模型,研究了关键结构尺寸对能量储存和跳跃性能的影响机制,并研制了一款尺寸为6 cm×4 cm×2.5 cm、质量为3.8 g的原理样机。实验结果表明:柔性机器人依靠SMA驱动能够实现跳跃触发和形态恢复,最大跳跃高度和远度分别为8.67 cm和18 cm,并且可以适应不同工作面。该机器人跳跃性能优越,控制顺序简单,可为非结构化地形下完成侦察探测工作奠定基础。     

增材制造设计(DfAM)下的金刚石晶格结构研究

基于机械零件的增材制造设计,用仿自然式方法设计了一种金刚石晶格结构,对晶胞相对密度和等效弹性模量建立了数学模型,并拟合得到二者关系式,一系列的仿真验证结果显示理论研究所得关系式具有一定的正确性;对金刚石晶格填充结构提出变密度假设,并用仿真和压缩试验的方法进行了验证,结果显示,填充单元密度以受力点为中心渐渐减小的变密度结构拥有更好的抗压性能,同时验证了本文得出的等效弹性模量数学模型具有一定的正确性和适用性.本研究结果可应用于承压机械零件的实体夹层填充,对机械零件进行应力匹配变密度设计,以达到机械结构轻量化的目标.     

《模具制造》月刊征稿启事

《模具制造》月刊是由国家科技部、国家新闻出版署批准在国内外公开发行的大型科技类期刊,深圳市经济贸易局主管,深圳市生产力促进中心主办。国际标准刊号:ISSN1671-3508,国内统一刊号为CN44-1542/TH,邮发代号:46-234。     

跨行政区游憩空间柔性一体化研究 ——以高莱茵河沿岸地区为例

随着城市化与区域一体化的迅速发展,不同行政区之间的联动关系越来越紧密,这种联动关系在城市各功能空间的设计上有所体现,更渗透到了与市民息息相关的游憩空间建构之中。受制于行政管理等方面的原因,在跨行政区的游憩空间一体化实施过程中,往往会采取一系列柔性措施。以欧洲高莱茵河沿岸地区为研究对象,分析高莱茵河沿岸地区游憩空间的发展与现状,总结其游憩空间体系的构建特点,为中国跨城市河流沿岸的游憩空间柔性一体化建构提供策略与建议。     

新型限力输出保护功能柔性夹钳的设计与参数评估

柔性夹钳因具有微/纳精密操作能力, 常应用于微操作系统中, 但因抓爪无法提供恒定输出力或恒力范围小, 容易造成操作对象的损伤或脱落。根据放大模块与常力模块串联的结构形式, 设计了一种具有常力特性的柔性夹钳。基于伪刚体法, 建立放大模块中桥式机构与杠杆机构的刚度和放大率数学模型, 通过对倾斜导向梁进行分析, 得到常力模块的力-位移关系式, 计算出恒定输出力为42.5 N, 输出范围为370 μm。最后, 结合不同柔顺梁的结构参数, 运用MATLAB仿真探究了各关键参数对常力特性的影响。研究结果可为常力柔性夹钳的构型设计和分析提供一定的理论支撑。     

化学微发泡成型外观表面技术研究

从汽车内饰轻量化方向考虑,研究了化学微发泡技术,从成核和气泡长大阶段进行研究,通过特殊的柔性后退core-back工艺,在充模过程中控制气泡的变形和破裂以保证成型制品的表面质量,实现化学微发泡成型制品无外观缺陷、质量减轻20%以上的目的。     

柔性热电偶线在航空热加工中的应用

文章研究了柔性热电偶线在国内航空制造业热加工过程中的应用,结合航空标准的相关描述,通过对产品的特点和使用中的问题进行分析,给出解决方案.     

基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

用于智能化设备的高能量柔性锂硫电池开拓者——“星火”

本团队研发的“星火”柔性锂硫电池具有200~3000 mAh的比容量、300~400 Wh/kg的比能量;还可根据设备提供空间任意改变形状,并且具有通用电极的特点,在保持柔性的基础上有助于电池所配适的产品轻量化、小型化。本产品能够满足可穿戴、便携式医疗器械等电子设备对轻便、可折叠和高效的储能器件的性能要求。本产品主要面向智能可穿戴设备制造企业,为其提供定制化电池组件,开辟锂硫电池新航向。     

增材制造不锈钢的组织和性能

采用金相检验、扫描电镜分析等方法对激光融化技术制备的304及316L不锈钢进行分析。结果表明：材料的轴向结构在增材制造沉积过程中会有不同层间的热传递，其组织的均匀性受到影响；材料的区域成分没有明显偏差，不存在成分偏析及次相的析出；熔体的重力作用会使材料在纵向存在各向异性。