适用于生物显微切割操作的真空吸附拾取组织新方法

能够准确的收集显微切割后的样品对生物显微切割技术在分子病理学研究中具有至关重要的作用，为此本文提出了一种真空吸附式微玻璃管对目标组织收集和释放的新方法。首先简要分析了几种在生物显微切割技术中应用的收集方法，然后重重描述了真空吸附式收集方法的工作原理和释放操作，较好地完成面向生物显微操作中被操作对象的拾取任务。     

基于系统辨识技术的显微目标姿态信息提取方法研究

在微操作机器人系统中,为了获取操作物的姿态信息,以便于控制其操作,提出并实现了一种基于系统辨识技术的微操作机器人系统下姿态信息提取方法。通过对作为视觉反馈获得的二维显微图像进行分析,建立了矩形物倾斜成像的数学模型,并利用参数辨识方法提取倾角参数,同时利用仿真和初步试验证明了该方法的可行性。     

微超声振动细胞切割系统中变幅杆的分析与设计

针对细胞微超声振动切割系统对超声变幅杆的要求,将等截面圆柱形阶梯变幅杆的一端替换成圆锥形变幅杆构成一种复合圆锥阶梯形变幅杆。由任意变截面杆纵向振动的波动方程出发,推导了复合圆锥阶梯形变幅杆的基本理论参量,设计了超声变幅杆的基本结构,给出其制造尺寸。并应用有限元法对变幅杆进行了模态分析,得到了共振频率和位移节点等重要参数。     

超声手术刀切割动物软组织的实验研究

本文描述了超声手术刀切割动物软组织的一些实验结果。认为超声手术刀切割组织有较好的止血效果；切割软组织有较好的愈合效果，但切割皮肤则有烫伤状，愈合较迟缓。     

锆合金浅焊缝熔深超声显微检测技术研究

核电站燃料元件中采用了大量锆合金材料,燃料元件常采用电子束焊接方式连接,其中某些焊缝熔深为800-1000μm,属于浅焊缝熔深,焊后利用无损检测方式进行焊缝熔深检测。焊缝熔深检测常用的无损检测方法为超声法,但由于盲区、灵敏度及分辨力等原因,对于小于1mm的焊缝熔深无法达到很高的检测精度,为此通过调研提出了一种新的焊缝熔...     

基于显微视觉与微力觉柔顺混合控制的微操作机器人

简单介绍了一种基于显微视觉和微力觉柔顺混合控制的微操作机器人的系统构成，并重点介绍了显微视觉系统和微力控制系统的组成及工作原理。阐述了显微视觉伺服系统和力觉柔顺控制在微操作机器人中的作用。同时，基于视觉与力觉混合控制技术，以微小轴孔零件装配任务为研究目标，进行了微装配试验，并取得较好效果。     

超声处理功率对Mg-6Zn-0.5Y合金显微组织及力学性能的影响

对Mg-6Zn-0.5Y合金熔体进行功率分别为0,300,600,900 W连续超声处理。通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段研究了超声处理功率对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,经600 W超声处理的Mg-6Zn-0.5Y合金组织细化效果最好,初生α-Mg相由粗大的树枝晶变为细小的球状等轴晶,准晶I相由粗大的半连续网状分布变成断续的细线状分布。此外,力学性能分析显示,当超声处理功率为600 W时,Mg-6Zn-0.5Y合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,比未处理时分别提高了67%和56%。     

微操作机器人的显微视觉自标定方法

在分析微操作机器人结构特点的基础上确定了待标定参数,提出了一种基于显微视觉的自标定方法。通过动态跟踪随机器人运动的目标来计算其图像坐标,采用最小二乘法拟合目标运动轨迹在显微镜坐标平面中的投影直线,并结合高精度机器人的位移量,经过几何投影和变换,标定出待标定坐标到显微镜坐标的转换矩阵。该标定方法无需特殊辅助测量仪器。实验表明,角度标定重复性好,位置标定误差小于 2 个像素。     

基于离焦状态模糊显微图像反馈的微操作方法

提出了一种基于离焦状态模糊显微图像反馈的微操作方法,此方法关键在于提取离焦状态显微图像的三维位置信息.给出了基于系统辨识的显微图像深度信息提取方法和扫描线算法,分别用于提取离焦状态显微图像的深度信息和平面位置信息,上述方法在精度和效率两方面均达到在线应用水平.进一步,将上述方法应用于微操作机器人系统,成功完成了离焦状态双针互插实验.这样,微操作在聚焦状态和离焦状态下均可进行,也就将微操作机器人的工作空间在Z方向(光轴方向)进行了拓展,实验条件下,从聚焦区内约2μm范围扩展到聚焦带上下70μm.     

奥氏体不锈钢管母材和焊缝的显微组织对超声检测的影响

采用金相试验手段研究了在不同焊接方法下同种奥氏体不锈钢管母材及焊缝的显微组织特性,以及在相同焊接方法下奥氏体钢管和碳钢钢管母材及焊缝的显微组织特性。用超声检测方法对试样焊缝中的人工刻槽缺陷和边缘端角进行灵敏度和信噪比的定量检测,研究了超声波在奥氏体不锈钢管和碳钢钢管中的传播特性差异。结果表明:在两种不同的焊接方法下,奥氏体不锈钢管母材及焊缝的显微组织状态基本相同,对超声检测的影响差异不大;在相同的焊接方法下,304奥氏体不锈钢管和20碳钢钢管的焊缝显微组织明显不同,超声波在奥氏体不锈钢管焊缝内的传播效果较差,检测存在一定困难;临界纵波双晶探头的灵敏度和信噪比均很高,在检测表面缺陷时能获得较好的效果。     

PBX代用粉体超声加载成型的实验研究

设计了PBX代用粉体超声成型装置。研究了超声波加载对含能有机复合粉末成型效果的作用,对于直径为200mm、高为60~65 mm的压坯,与相同条件下无超声压制相对比,压坯密度提高了1.79%;声速测试表明,压坯强度有一定增强;CT成像表明压坯均匀性有一定提高;压坯表面温度分布均匀,未出现局部过热现象。研究表明超声波加载技术在较大尺寸含能材料成型过程中对提高成品品质具有促进作用。     

超声波灭菌技术的研究进展

超声波是一种有效的辅助灭菌方法,已经成功用于废水处理、饮用水消毒等领域,在液体食品灭菌中的应用也有较多的研究,如啤酒、橙汁、酱油等。介绍了超声波灭菌机理,认为超声波具有的杀菌效力主要由其产生的空化作用所引起的。介绍了超声波及其协同其它灭菌技术（如超声分别与臭氧、微波、激光、紫外线、热力、压力等方法联合使用）的研究进展情况,指出了超声作用参数、微生物特性以及介质等因素对其灭菌效果的影响。展望了超声波灭菌技术的发展趋势。     

一种实用的超声振动监测器

通过对大功率超声波声场及普通电压表工作原理的分析，利用普通电压表表头作为监测器可以直观地监测超声波机械振幅的相对变化，而且后续处理电路简单，仪器输出与超声振幅的平方成正比，该监测器实用，简单，可靠。     

纵弯转换球面超声振动聚焦系统谐振特性研究

对由纵向振动换能器与薄球壳组成的纵弯转换超声振动球面聚焦系统进行理论、实验研究,揭示系统的振动特性。研究表明,系统具有完全与不完全两种谐振模式。 在不完全谐振模式下系统具有整体谐振及局部共振两种状态,在两种状态下系统均可实现谐振。 基于研究结果,提出系统在不同谐振状态下的设计方法。对新型聚焦系统设计、应用具有重要实际意义。     

面内模态方形压电超声电机的工作机理与实验

针对利用面内模态的方形压电超声电机工作机理进行研究,利用有限元方法得出了方形超声电机定子的振动模态振型,以此为基础,分析了电机定子内圈小齿在平面内模态(3,1)和(R,1)下的位移特点,给出了一个周期内电机定子内圈6个小齿切向运动与法向运动的分析结果,得出了在定子平面内模态(3,1)和(R,1)下,定子内圈6个小齿能够推动转子转动的结论.制作了电机样机并完成了电机运转试验,得出了相应的电机特性曲线,对上述分析进行了验证.根据上述分析结果,可以进一步研制一种方形驻波超声电机.     

超声振动辅助单晶硅划片的锯切力研究

采用金刚石超薄锯片对单晶硅划片的工艺会在划片时产生较大锯切力,从而导致较大的崩边损伤。而旋转超声辅助加工由于超声振动的作用可以减小加工时所产的切削力,同时获得较好的加工精度,越来越广泛地应用于硬脆材料的加工中。为了验证超声辅助对单晶硅划片中锯切力的作用,在实验中将超声振动添加到锯片上,使其产生径向的振动来完成对单晶硅的划片。并通过对比有超声振动辅助与无超声振动辅助的单晶硅划片的锯切力,对超声振动辅助划片中锯切力的特点进行分析。实验结果表明,超声辅助划片所产生的锯切力比无超声辅助划片所产生的锯切力小,说明超声振动的添加可以降低锯切力。同时在超声划片中产生的崩边要小于非超声加工条件下的崩边情况,说明超声振动降低锯切力可抑制硅片的崩边。     

超声技术在食品加工中的应用

简要评述了超声技术的基本原理和优点,阐述了超声技术在面包等食品加工中应用的现状及面临的机遇,分析了该领域的研究空间和发展潜力,初步进行了超声技术应用在面包上的具体典型实验实例,根据实验目的,从被加工表面的表面粗糙度、切片变形形状以及加工表面的温度变化等情况,详细地对比分析了增加超声和未增加超声的不同效果。根据实验结果结合当前面包等食品加工行业现状,构思基于超声技术的面包等食品加工的专用设备的工作原理方案。该设备有助于提高面包等食品加工的产品质量,为发展超声技术在食品加工中的应用提供一定的参考。     

纵-弯复合振动超声挤压加工试验研究

为研究挤压加工时静压力、进给量和挤压速度等工艺参数对试件表面质量的影响,在挤压加工中引入纵-弯复合振动后对Q235钢轴件端面进行处理,并与普通挤压加工进行对比,基于正交试验结果构建了挤压加工后表面粗糙度和表面里氏硬度二次回归预测模型.试验发现:在相同加工工艺参数下,在普通挤压加工中引入纵-弯复合超声振动后获得的表面粗糙度Ra值更小,而表面里氏硬度值显著提高;采用两种挤压加工方法后工件表面粗糙度Ra值均随着静压力和进给量的增加而增大,而挤压速度的影响很小,进给量对表面粗糙度的影响最为显著;工件经超声挤压加工时静压力越大,则获得的表面硬度越大,且表面硬度随进给量的增大先增大后减小,而普通挤压加工后表面硬度随静压力和进给量的增大先增后减,且在两种加工方式下工件表面硬度基本不受挤压速度的影响.纵-弯复合振动超声挤压加工工艺适合Q235钢表面强化处理,构建的表面粗糙度和硬度的预测模型可用于指导Q235钢表面强化处理工艺生产.