用于机器人关节的柔性压力触觉传感器设计

分析了碳纤维/硅橡胶导电复合材料的拉伸、弯曲及压敏特性,基于上述特性设计了一种新型的应用于机器人关节等活动部位的柔性压力触觉传感器。通过解耦算法解决了拉伸、弯曲引起的干扰问题,构建了求解接触压力的数学模型。实验结果表明,该柔性触觉传感器具有拉伸和弯曲性,并消除了拉伸和弯曲对接触压力的检测的干扰,可应用于机器人关节。     

用于复合式柔性触觉传感器的导电复合材料研究

根据目前不同导电填料的导电橡胶导电机理的分析,理论分析了填加炭黑和石墨的导电橡胶所具有的压阻效应与电阻温度效应,由GEM模型获得填加炭黑的导电橡胶压阻计算模型,由层积模型获得填加石墨的导电橡胶电阻温度计算模型,并对其理论模型进行了验证。通过实验得出以炭黑和石墨作为主要导电填料的导电橡胶可用于复合式柔性触觉传感器的压力与温度的检测。     

用于检测三维力的柔性触觉传感器结构研究及有限元分析

基于力敏导电橡胶材料,设计了一种四电极对称结构的三维力柔性触觉传感器.利用有限元分析软件ANSYS,结合橡胶材料的Mooney-Rivlin本构模型,对传感器加载垂直力和剪切力进行有限元分析,得到传感器在三维力作用下的应力应变分布状态,并进行了实验验证,结果表明了传感器结构设计和数学模型构建的合理性.通过对传感器传力的触头材料和形状进行有限元分析,表明触头选择硬度相对较大的材料,制成长椭球状半径(a=1.5b),可以优化传感器的性能,为用于检测三维力的柔性触觉传感器的实际应用提供了依据.     

碳纤维复合材料

最近,碳纤维复合材料(CFRP)从大型客机的二次构造材发展到一次构造材,这一重要进展是多年来碳纤维在强度和弹性模量方面不断改进,母体树脂以及复合工艺的进一步完善的基础上出现的。一次构造材要求CFRP具有更高的强度和弹性模量,而且要有优良的耐冲击性。满足了这些要求,表明CFRP已达到一个新的里程碑。简单地评介了碳纤维、母体树脂及其复合工艺、CFRP的应用前景。     

电阻式柔性触觉传感器的研究进展

电阻式柔性触觉传感器具有柔韧灵敏、简单可靠、检测范围广、易于集成化等特点，在触觉感知、人机交互、医疗健康等传感应用领域占据着极其重要的地位，具有广阔的应用前景。随着电阻式柔性触觉传感器的发展，其制备技术和结构设计愈加精密成熟，3D打印技术的应用以及各类微结构的设计使传感器柔韧性和灵敏性得到了极大的提高。然而，目前高性能电阻式柔性触觉传感器的制作工艺仍旧十分复杂，严重限制了其批量生产的能力。再加上电阻式柔性触觉传感器不能实现剪裁拼接、高效低耗等功能，因而无法满足人们对其大面积覆盖和高密度触觉感知的期望。此外，就性能而言，电阻式柔性触觉传感器也难以实现高柔与高敏的兼顾效果，在传感上仍有局限性。为了解决这些难点，众多国际学者在柔性衬底材料、导电敏感材料的选择，以及敏感单元、阵列结构的设计上进行了大量的研究，搭建电子皮肤触觉感知系统。如今，电阻式柔性触觉传感器已经朝着微型化、集成化、自愈合、自清洁、生物适应、生物降解、神经接口控制等方向发展，并在多功能传感上取得了卓越成果。本文首先介绍了电阻式柔性触觉传感器的检测原理和性能指标，然后从材料选择、结构设计和性能优化方面概述了电阻式柔性触觉传感器的...     

碳纤维及其复合材料会议

概况碳纤维及其复合材料会议于1988年7月18日至7月21日在美国Buffalo举行,共4天。Buffalo在美国东北部位于Erie湖东侧,靠近旅游胜地Niagara瀑布,是纽约州第二大城市。会场设在纽约州立大学Buffalo分校,宏大的校园里分布着许多建筑,各楼不是以学科名或学部名命名而是称为KNOX HALL,CAPEN HALL,BE-     

多功能阵列式触觉传感器的研究

介绍了一种以MEMS技术制作的可定量获取三维接触力信息的 4× 8阵列触觉传感器的结构与工艺 ,提出一种新颖的三维接触力信息的获取与处理方法 ,并给出了实现接触、分布压、接触总力、滑动状态等多种功能的实验结果和主要的技术指标。     

碳纤维增强水泥复合材料

一、前言近年来用纤维增强剂来改善通用建材水泥和混凝的力学性能如抗张强度,延伸度,抗衡击性能等引起了人们极大的注意。多种多样的纤维包括钢丝、耐碱玻璃纤维、维尼纶、聚丙烯纤维、芳纶以及碳纤维等已被用于此途,并在建材工业中已经商品化了。这些增强纤维中,碳纤维尽管其价高,由于其高比强度及杨氏模量以及在高碱性环境下的化学惰性,还是吸引人们选它来增强水泥基脆性基体。它们在钢筋表面不像钢丝那样产生锈污染问题。其化学惰性带来的另一优点     

碳纤维复合材料及其应用

一、前言碳纤维具有卓越的力学性能,与任何其他已知的工程材料相比,碳纤维的比性能(specific properties)最高。在一般人的想象中,总是这样来表述“碳纤维的强度是钢的三倍,而其重量是钢的三分之一”。这种说法或许是对的,但碳纤维就其本身而     

碳纤维复合材料应用研究发展趋势

碳纤维复合材料是60年代发展起来的一类轻质高性能新型材料。它是以碳(石墨)纤维作增强体,以树脂、金属、陶瓷或碳等为基体复合而成的材料。由于它具有比重轻、比强度高、比刚度大、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳及可设     

Piezoresistivity in Carbon Fiber Reinforced Cement Based Composites

The results of some interesting investigation on the piezoresistivity of carbon fiber reinforced cement based composites (CFRC) are presented with the prospect of developing a new nondestructive testing method to assess the integrity of the composite. The addition of short carbon fibers to cement-based mortar or concrete improves the structural performance and at the same time significantly decreases the bulk electrical resistivity. This makes CFRC responsive to the smart behavior by measuring the resistance change with uniaxial pressure. The piezoresistivity of CFRC under different stress was studied, at the same time the damage occurring inner specimens was detected by acoustic emission as well. Test results show that there exists a marking pressure dependence of the conductivity in CFRC, in which the so-called negative pressure coefficient of resistive (NPCR) and positive pressure coefficient of resistive (PPCR) are observed under low and high pressure. Under constant pressures, time-dependent resisti     

柔性触觉传感器用温度敏感导电橡胶的电阻-温度模型

以通用有效介质理论为基础,得出柔性触觉传感器用温度敏感导电橡胶的电阻-温度计算模型。采用炭黑-硅橡胶导电复合体系(导电/炭黑橡胶)作为实验材料,对该模型进行了实验验证。结果表明,在填料分布均匀、体积分数接近渗流体积分数等边界条件下,电阻-温度计算模型与实验结果吻合,表现出一致的"电阻-正温度系数"(PTCR)变化规律。在温度场的作用下,基体的体积膨胀而导致炭黑浓度被稀释的过程对PTCR效应存在重要影响;基体的体积膨胀导致材料形状的改变对PTCR效应无显著影响。     

用神经网络技术实现的光纤位移传感器

描述了一种智能型位移光纤位移传感器，它用差动比值法减小漂移和不同的反射介质的影响，用人工神经网络技术减小非线性误差。实验结果表明，使用这些技术后，各方面指标都远远优于传统方法。     

Skin-Inspired Thermosensitive Tactile Sensor Based on Thermally Conductive and Viscous Interface Composites for Rocks

Achieving high thermal conductivity and exceptional interfacial adhesion simultaneously in thermosensitive tactile recognition sensors poses a significant challenge. A copolymer, poly([[(butylamino)carbonyl]oxy]ethyl-ester)-co-polydimethylsiloxane (referred to as PP), is synthesized and subsequently complexed with alumina particles coated with liquid metal (LMAl₂O₃) to prepare a composite material called PP/LMAl₂O₃ with high thermal conductivity and strong interfacial adhesion to address this challenge. The best thermal conductivity (4.43 W m⁻¹ K⁻¹), electrical insulation (10⁻⁶–10⁻⁷ S m⁻¹), and adhesion properties derived from hydrogen bonding (1316 N m⁻²) are obtained by adjusting the volume fraction of PP and LMAl₂O₃ in PP/LMAl₂O₃. PP/LMAl₂O₃ with high thermal conductivity and high interface adhesion can efficiently transfer heat between thermal flux sensors and the objects being sensed, reliably detecting small thermal flux variations and ensuring accurate thermal flux measurements. In this study, PP/LMAl₂O₃ is used to make up thermosensitive tactile sensor. Surprisingly, PP/LMAl₂O₃ demonstrates high thermal signal sensitivity for tactile recognition applications, allowing the smart thermosensitive tactile sensor system to distinguish unknown rock materials even in the dark. Overall, PP/LMAl₂O₃ may function as a fundamental material in thermosensitive tactile sensors for lithology identification.     

风电发展现状与碳纤维材料在风电中的应用

综述了国内外风电产业的发展现状和生产企业的生产现状,并从结构、制造等方面对碳纤维复合材料在风电行业的应用及发展优势进行了详细的介绍.     

一种高灵敏度光声光纤SO2气体传感器的研究

基于气体光声效应原理，研究了一种高灵敏度光纤SO2气体浓度传感器。用染料激光器作为激励源，激励出光声信号，采用光纤位移传感器测量光声信号。设计了光学长程装置以提高光声腔的灵敏度。用此装置测量SO2气体浓度，给出了实验数据并对结果作了分析。     

Fiber Optic Bend Sensor for In-Process Monitoring of Polymeric Composites

Wrinkles, porosity, delaminations and other defects introduced during the manufacturing processing can compromise mechanical performance of advanced composites. This paper describes a method of using fiber optic sensors for monitoring the formation of graphite fiber bending in real time during manufacturing process. Theoretical formulation of the sensor behavior and experimental results are presented. The response of the sensor to composite fiber bending is characterized. The application to analyzing the formation of wrinkles in compression molding of graphite/epoxy composites is demonstrated.