光造型工艺对制件形变影响的应力-应变分析

研究了光造型工艺制作零件过程中存在的变形问题，推导出单片固化层及整体零件的应力-应变关系式，并根据该应力-应变关系式提出采用对称正交扫描方式以及增加层数的措施可以消除拉弯耦合效应、拉剪耦合效应及弯扭耦合效应，能最大限度地减小零件变形.     

基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人设计与研究

为辅助对患肢进行高强度标准化康复训练工作,研制了一种基于外骨骼原理的可穿戴式4自由度上肢康复机器人.该康复机器人可实现肩关节水平方向外展/内收、竖直方向上摆/下摆和旋转运动以及肘关节的屈/伸运动.首先根据康复医学原理确定出人手臂各关节的运动角度范围,并在确保驱动力矩最小的原则下进行结构设计.然后,对各结构进行了运动学与动力学仿真分析,并据此对结构进行优化.最后,设计了康复机器人在连续被动康复运动(CPM)模式下的控制系统.实验结果表明,此结构方便穿戴于人体,机器人的运动自由度与人体运动自由度同轴,能有效地对患肢前、后臂各部位进行支撑和牵引,精确地施加牵引力于上肢的各关节.     

细胞操作用锻针器的设计

提出了利用单片机对锻针器进行计算机程序控制的方法，实现了锻针器工作过程数字化控制及屏幕可视化操作，提高了锻造精确度和稳定性，为我国锻针器的制造提供技了术基础。     

光固化零件的变形理论研究

光固化零件的变形是光固化成型工艺中必须解决的关键问题之一。论文主要研究了光固化零件的层内应力—应变分布 ,在推导出相关理论公式的基础上 ,指出减小零件变形的有效措施 :采用对称方式扫描固化可以消除拉弯耦合效应 ;采用正交扫描方式可以消除拉剪耦合效应及弯扭耦合效应 ;减小层厚可减少耦合效应。     

数字化无阀微泵的泵送性能实验研究

研制出一种新型的基于微流体数字化技术的数字化无阀微泵，并对无阀微泵的泵送性能进行实验研究。该微泵泵送出的液体量微小、可控，可达纳升级。针对不同粘度液体，改进驱控参数，实现了连续流、离散流的泵送。实验验证了设计原理的正确性。     

叠层制造中基于混合遗传算法的分层方向优化

给出了叠层制造领域中零件制作方向优化的3种单目标模型，且单目标优化分别以提高原型表面质量、减少支撑和缩短制作时问为目标；单目标优化模型的解集包含了此目标意义下零件的最优、较优分层方向。提出了零件制作方向优化的带权一声模理想点综合决策模型。设计了一种经改进的混合遗传算法，并用其对零件制作方向优化的3种单目标模型及综合决策模型进行了求解。工艺实验不仅证实了提出的个单目标模型及综合决策模型的正确性与通用性，且证明出基于混合遗传算法的分层方向优化算法具有运算快速、可靠等优点。     

数字化细胞注射器的试验研究

针对目前广泛采用的细胞微注射器存在的系统结构复杂、注射量控制精度低等缺点，研制了基于叠堆式压电陶瓷微位移特性的数字化细胞微注射器，建立了数字化注射器的理论模型，进行了试验器件基本尺寸的计算。注射器注射试验结果表明，注射器注射量控制精度接近皮升级。     

金属微粉体脉冲输送的微特性实验

采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行了金属微粉体(作为流体)脉冲输送微特性的实验,以解决激光金属粉体融覆沉积工艺中微粉体的精确稳定输送问题.建立了金属微粉体脉冲输送系统;以角形铬粉为实验材料,实验研究了驱动电压U、频率f、微喷嘴内径d、输送角度θ等4种系统参量对铬粉脉冲输送微特性(粉...     

微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×10-3 Pa·s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列。微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99nm(扫描区域:29.4μm×39.3μm),扫描区域轮廓曲线平滑。通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像。实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越。     

快速成型服务中心——面向21世纪的制造模式

快速成型服务中心是90年代出现并迅速发展的一种新型服务机构,主要提供产品原型制造,快速模具及协助设计等服务。本文讨论了国外快速成型服务中心的发展状况,分析了所需的网络技术,展望了它的发展前景,并介绍了我国正在崛起的快速成型服务业。