微流控芯片操作机器人碰撞保护装置的设计

从避免芯片操作机器人与外界环境碰撞的角度进行了安全性设计研究.设计了一种能够感知碰撞发生信号,基于继电器和电磁制动器实现机器人保护的碰撞保护装置,计算分析了本装置对芯片操作机器人定位精度的影响.实验表明,此装置能够精密控制前冲惯性位移＜1 mm,适应性强,不影响操作机器人定位精度,有利于提高微流控芯片自动化制造系统的安全性和自动化水平.     

秋收季节稻草燃烧粒子大气脱水醣类成分与粒径分布研究

以台湾中南部水稻作物区域为目标,探讨秋收稻草燃烧烟尘大气脱水醣类粒径分布成分特征;以改良离子层析仪解析3种大气悬浮粒子(PM2.5、PM10、总悬浮颗粒(TSP))大气脱水醣类成分浓度(左旋葡萄糖、甘露聚糖)与粒径分布,并探讨稻草燃烧对大气粒子的贡献率。结果显示,稻草燃烧期间大气(乡村/市郊)两种粒子(PM2.5与TSP)左旋葡萄糖浓度均大幅上升,两种粒子收成燃烧期间较非收成季节升高约5.5倍(较收成季节背景PM2.5与总悬浮颗粒分别高1.21倍与1.40倍)严重影响区域空气质量。市郊含左旋葡萄糖粒子分布以PM2.5细微粒为主(占TSP81%以上);乡村左旋葡萄糖粒径分布较广,PM2.5粒子占TSP56%左右,粗大粒子(PM>10)占总悬浮颗粒的35%。此外,结果显示稻草生物质燃烧对区域PM2.5粒子平均贡献率为12%,市郊稍高于乡村(乡村、市郊平均贡献率分别为10.5%、13.0%),显现稻草生物质燃烧对台湾中南部空气质量有严重影响。     

刀具尺寸对超声切割系统振动性能影响的研究

根据蜂窝结构板发泡胶的特性,确定了低温条件下超声切割的切割方案。设计了30 kHz超声变幅杆并使用Ansys进行模态分析,验证了变幅杆的振动性能。以刀尖角与刃角为变量,设计了9组不同尺寸的直刃尖刀。采用仿真与实验相结合的方法,研究了不同尺寸的刀具对变幅杆与刀具组合体的共振频率、振幅放大系数、刀尖温度的影响,对切割发泡胶的刀具的选择和优化具有指导意义。     

动物头骨的三维实体模型重构

现代仿生技术的发展使得对动物的某些结构特征研究越发重要,动物头骨的复杂性使其具有很大的研究意义。选取较为容易获得的暹罗鳄和东北虎模型作为研究对象,研究了基于反求工程的暹罗鳄和东北虎头骨三维实体模型重构。经CT扫描得到原始点云数据之后,利用mimics、geomagic、solidworks软件对数据经行处理,从点到线,再到面,最终得到暹罗鳄和东北虎头骨的实体模型数据。使用反馈修复提高了模型建立的精准度;建立的实体模型为之后的仿生分析奠定了基础,同时也可用于快速原型制造。     

基于WinCC的净水厂监控系统设计与实现

自来水生产是关系到国计民生的关键基础产业之一。随着工业自动化技术的快速发展,将自动控制应用于净水厂自来水生产中,不仅可以提高企业的自动化水平、降低劳动生产强度,更可以提高净水企业的生产效率、水质合格率、以及生产稳定性。针对净水厂生产工艺的特点及需求,开发了基于WinCC的可实现全厂生产运行监控的上位机集中监控系统,通过工业以太网与多套基于西门子S7-300系列PLC的自控系统进行通信链接,实现了对整个净水厂的全局集中自动控制。运用自动化控制系统集中监测并记录各工艺节点的传感数据,协调控制各工艺车间的运行,对运行状态做出实时响应调节,保证了净水厂生产的高效安全,运行的稳定可靠。     

双层泵腔压电无阀微泵结构设计与优化

面向植入式微泵在生物医疗领域的应用需求,为了提高低电压及微型化条件下微泵的输出流量,该文设计了一种双层泵腔压电无阀植入式微泵。基于压电振子的压电耦合仿真以及微泵的电-固-液三相耦合仿真,验证了双层泵腔微泵设计的有效性,并优化了结构及驱动参数。通过实验验证了耦合仿真结果的正确性,并测试了微泵的流量范围。结果表明,微泵最优设计参数：扩散角为30°,颈宽为300μm,上层泵腔高度为100μm。微泵的净流量随电压的增大而增大,且适用于低频驱动。实验结果表明,双层泵腔压电无阀微泵的输出流量是传统压电无阀微泵的5.38倍。     

基于改进遗传算法的多直角贴装机器人路径协同规划

针对多直角机器人在大型复合结构板上协同贴片的问题,采用加入碰撞惩罚、分组进化、部分匹配交叉和自适应变异的改进遗传算法进行协同路径规划。利用MATLAB对3个直角贴装机器人进行了协同路径规划仿真实验,仿真结果表明：改进遗传算法规划出的路径更短、收敛速度更快,且无碰撞情况发生。     

基于卡拉胶的电场敏感性水凝胶制备及其性能表征

针对目前电场敏感性凝胶响应电压集中于几伏到几千伏之间,缺少低电压响应凝胶的现状,研制了一种新型电场敏感性凝胶。该凝胶是由天然高分子I型卡拉胶(IC)以及新型纳米材料纤维素纳米晶(CNCs)混合而成。使用红外光谱、扫描电镜对其进行了结构表征;在电场敏感性实验中发现,IC/CNCs共混凝胶具有优良的电场响应特性——在4mV/cm中的电场中能够发生变形,相比于之前报道的电场敏感性凝胶,制备过程简单、响应电压低。为电场敏感性凝胶的研制提供了新的思路。     

压气机静子组件预装配回弹变形仿真分析

为了减小静子组件预装配后产生的回弹变形,运用ABAQUS对静子组件的预装配过程进行仿真,得到了卸载后的回弹变形结果,根据结果对夹具结构进行改进,并通过仿真验证夹具结构的补偿效果.结果表明:当夹具外环挡板中部加厚,内环推杆三个压头相连接时,静子组件的夹紧变形减少30％,卸载后的回弹变形量减少87.5％.该分析结果为夹具结...     

基于机器视觉的静子组件点焊系统设计

针对压气机静子组件点焊加工过程中存在的自动化程度低、加工质量依赖于工人经验、精度低等问题,设计了一种基于机器视觉的静子组件点焊系统。首先,设计了点焊系统的硬件部分,它主要由机器人系统和视觉系统组成,并对其进行了手眼标定;然后,通过高精度匹配等算法对静子组件的焊缝进行了定位和纠偏;最后,进行了基于视觉的静子组件焊缝定位纠偏的实验分析。实验结果表明：该点焊系统能够实现高精度的焊缝定位纠偏,满足静子组件点焊加工的精度要求。