3-PUU并联微操作机器人系统

为了开发一套以微小物体为操作对象的操作系统,讨论了微操作机器人的机构选型、微位移器的选用、显微图像的特点及其处理方法.采用基于数学分析与实验结果相结合得到的控制模型,实现了压电陶瓷的开环控制,最后对该系统进行了微动写字实验.结果表明:该系统能够通过显微视觉系统使微操作对象和操作过程可视化,在足够大的工作空间内按照规划轨迹进行运动,并能保证微操作手末端运动分辨率达到0.1μm.     

基于高频微幅振动的微操作机器人实验系统

研制出一种基于高频微幅振动的微操作机器人原型,其微动机构为3-RUU纯移动并联机构.并在动平台设置有高频微幅振动单元,联接于微振动单元的操作针能随动平台做较大范围的空间运动,同时操作针在微振动单元的激励下实现往复穿刺运动,通过复合完成微切剖作业.设计、制作了微操作机器人并以其为基本单元组建了微操作实验系统,结合牛卵细胞的初步操作对微操作实验系统的性能进行了验证,试验表明,微操作实验系统能成功地完成预期的操作任务,而且微体对象的弹性变形及物理损伤均较小,该系统可作为显微操作实验研究的物理平台.     

压电双晶片致动器驱动电路研究

为了研究压电双晶片致动器性能,设计开发了其驱动电路.该电路采用高压运放式驱动方案,以美国APEX公司的PA85型运算放大器为核心构建.研究结果表明:前置放大器的引入有效地降低了电路的失调电压,两级放大环节构成的驱动电路能提供-190~+190V的驱动电压和200mA的驱动电流,最大电压频率响应能力可达3.5kHz;相位补偿、输入及限流保护、瞬态抑制等电路,提高了电路的稳定性和可靠性.     

实用织物夹持器的研制

对一种实用的组合式织物快速夹持器作了介绍；并从设计要求、组合方式、各组合机构及其作用等方面进行分析．这种夹持器是结合原纺织工业部下达的科研项目（土工布拉伸试验机）而设计的，是该机上的主要组成部分之一．此种夹持器可用于其它类似的纺织物、皮革、塑料等材料试验机．     

装配机器人夹持器库的设计

目的　设计一种装配机器人用夹持器库, 其功能如同加工中心的刀具库; 使机器人在抓拿不同零件时可迅速准确地从“库”中自动更换夹持器; 降低对夹持器本身的适应性要求, 扩大机器人的应用范围,缩短辅助时间, 降低机器人的成本． 方法　根据不同类型的机器人对夹持器的需求, 分别建立相应类型的夹持器库以及从库中更换夹持器的方法． 结果　建立了三种类型的夹持器库和三种夹持器的存取方法． 结论夹持器库的使用, 对扩大机器人手爪的应用范围, 提高装配机器人的装配效率, 降低机器人的成本起重要作用． 夹持器库的设计经济、实用, 具有现实意义．     

关于用在振动料斗的压电陶瓷块的研究

本文作者叙述了振动料斗用的压电驱动的材料性能、工作原理、结构和实验结果.该器件是采用压电双晶片振子结构,因而结构简单,使用方便,无电磁干扰.振子谐振频率为300Hz左右,当外加电压达±300V时,振子偏转位移量大于±1.7mm,是一种理想的振动源.     

材料拉力试验机专用夹持器结构的改进

分析了材料拉力试验机的几种专业夹持器存在的问题,介绍了夹持器的改进设计及工作原理.     

基于指令边界微操作跟踪的精确中断机制设计

精确中断机制是嵌入式微处理器正确运行和状态恢复的保证。由于中断发生在指令边界,等到需要提交的指令成功改变处理器状态后才能执行流水线的冲刷和中断处理程序,不必要的指令预取和译码浪费了时钟周期,降低了中断响应实时性,增加了处理器功耗。文章描述了Longtium C2处理器的结构特点和微操作,提出一种基于指令边界微操作跟踪的精确中断机制IBMT,并对其结构和流程进行了设计和分析。IBMT对指令边界和中断窗口的位置进行实时检测,提前进行流水线冲刷及中断处理程序取指。使每次响应中断时平均节省39.34%的响应时间,提高了中断处理的实时性,避免了不必要的功耗浪费。     

压电陶瓷的组合结构对直梁弯曲模态的影响

利用ANSYS软件分析了压电陶瓷的组合结构对梁的固有频率的影响，给出了数值计算结果。结果表明：压电陶瓷极化方向对固有频率的影响很小，可以忽略不计；陶瓷片粘贴误差、电极空间相对位置对梁的固有频率有一定的影响；压电陶瓷电极间距离对梁的固有频率有较大的影响。     

Research on an inertial piezoelectric actuator for a micro in-pipe robot

In general, a micro robot system includes a microactuator, micro sensor, energy supply, and control sys-tem. At present, the research on a micro actuator inChina is basal in a laboratory phase, which lacks astrict analysis in theory. Hence, it should first besolved for the design on a micro actuator or micro robotthat the drive principiumof micro actuator is researchedand the dynamical equation is established. In this pa-per, a newkind of inertial piezoelectric actuator is pro-posed. The driv…     

用于精密微装配的全方位微小机器人

研制出了一种90 mm×60 mm×85 mm，可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人，机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元，移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元两部分组成，最大宏运动速度为50 mm/s，开环定位精度1 mm，微运动最大速度200 μm/s，开环定位精度1 μm，分辨率为50 nm；微操作单元由压电陶瓷驱动的球基微驱动器与微夹持器两部分组成，微驱动器转动分辨率为0.000 1°，定位精度为0.000 5°，微驱动器金属球可以实现空间复杂的扫描运动，同时带动微夹持器末端实现精密定位，微夹持器采用压电陶瓷驱动的两级杠杆放大机构，末端最大张合位移为280 μm，最大微夹持力为0.1 N.开发了基于视觉反馈的微装配作业控制系统，并在视觉的引导下，实现了机器人对微型齿轮、微型轴/孔等元件的夹取、搬运等微作业任务，并顺利完成了Φ180 μm微型轴与Φ200 μm微型孔之间的精密装配实验研究.     

数控机床及加工中的新技术

随着计算机技术和科技的快速发展,数控技术的发展越来越快,文中针对数控机床及加工中的新技术作了介绍.     

交流永磁直线伺服电机新型无传感器控制

针对交流永磁直线伺服电机，提出的无传感器控制的新方法．利用非速度信息，如：电机的电压、电流及电机本身参数，通过滑模观测器产生控制器所需的反馈信息．滑模观测器对包括量测噪声在内的扰动具有强鲁棒性．仿真结果证实了所述控制方法的有效性     

压电双晶片型二维惯性冲击式精密驱动器

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元、具有移动和旋转二自由度的惯性冲击式精密驱动器。对压电双晶片的动态特性进行了有限元法分析和实验测试,提出了定频调压的控制方法,并对该精密驱动器进行了移动和旋转性能测试。测试结果表明:该驱动器具有结构简单、行程大、驱动力强、分辨率高等特点,而且其成本低于传统惯性冲击式驱动器的百分之一。     

新型二维压电移动机构

采用双压电晶片振子为移动机构的驱动源,提出可以实现二维平面移动的新型压电驱动机构。分析了压电驱动机构的工作特点,探讨了实现驱动运动的工作机理。指出该机构是通过控制机构驱动"足"产生的驱动力和接触面之间的摩擦力之差实现机构的定向运动的。设计研制了新型二维压电移动机构的载物工作台实验装置,并进行了实验研究。实验证明该装置可以实现沿规定方向的运动,并可以通过电路设计进行控制,且具有一定的承载能力。     

磁悬浮微进给机构的PID控制

利用磁悬浮技术实现了微进给机构的运动部件与运行导轨之间的无接触支撑,消除了摩擦与磨损,克服了摩擦产生的金属粉尘污染问题,采用主动可控电磁阻尼系统,控制线圈的电流即可控制系统的阻尼,可根据实际应用场合,确定采用恒定阻尼还是时变阻尼．对磁悬浮微进给机构实施PID控制,并进行了仿真试验．结果表明：当阻尼恒定不变时,应使C2=0．5～1．0,机构的位移控制超调量≤0．933％,绝对稳态误差值≤1．77～2．30μm;当采用时变阻尼系统时,位移控制超调量≤3．617％,绝对稳态误差值≤O．033μm,运动控制达到纳米级准确度。     

大跨度T构桥箱梁悬臂施工线形控制方法探讨

T构桥、连续刚构采用挂篮悬臂分段浇筑的施工控制过程是一个复杂的过程,是该桥型施工的重点和难点.箱梁施工过程中在混凝土浇筑,挂篮荷载,施工荷载,预应力张拉,混凝土收缩及徐变、温度以及体系转换诸多因素的影响下,保证桥梁线形及受力状态符合设计要求,是施工中必须认真解决的关键技术问题.本文探讨了该类桥型主梁悬臂施工中挠度变形的...     

微悬臂梁制作中的牺牲层释放工艺研究

探讨了微悬臂梁的制作中的牺牲层释放工艺,针对FPA结构中微悬臂梁的结构层和牺牲层材料的选择和制作方法,从释放机理的角度对磷硅玻璃腐蚀速率等释放关键技术作了研究,给出了相应的加工参数。     

悬臂式微型加速度传感器的动态特性分析

用模态分析的理论和方法对悬臂式微型加速度传感器进行了动态特性分析,给出了满足结构强度和刚度条件的工作梁表面动应力的分布规律及数值,并给出了控制结构安全工作的阻尼比;使传感器的结构设计趋于合理．