微操作系统中微观对象三维立体形状重构研究

研究基于体视显微镜的微操作系统中微观对象的三维立体形状重构问题．体视显微镜的两子光路具有对称性和微小的差异性，差异性是影响微观对象重构准确性的重要因素．文中使用不同的参数序列描述两子光路的对称性和差异性，建立从二维图像空间向三维物空间映射的视觉模型，使用弱视差描述微观立体图像的相关性．通过实验分析视觉模型在三维物空间X，Y，Z三个方向上的重构精度，平均值分别为0．74％，1．98％和6．66％，重构了平面样品和曲面样品的三维立体形状．     

无线传感器网络的建模分析

无线传感器网络由大量具有传感、计算和通讯能力的节点组成。针对不同的应用目的、工作环境和要求,提出了进行传感器网络建模需要考虑的几个要素。通过对网络基本要素的描述,能够很方便地对传感器网络进行建模。利用这些要素的特征对网络性能进行深入细致地分析以便选择或设计合适的路由协议和数据融合的方法。研究的重点是网络路由协议及其数据融合技术,也适用于其他协议的设计和建模。     

基于ARM7的无线传感器网络节点能量管理初探

为了研究无线传感器网络能量管理和组网技术，采用ARM基高性能、低功耗微控制器LPC2138为核心制作了一种新型无线传感器网络节点，该节点由两节AA电池供电。说明了该节点的硬件构成及设计方法，介绍了该无线传感器网络节点使用的电池模型，并给出了一组该节点有效工作状态下的功率。     

微电铸中电场均匀性分布与控制方法

微电铸技术用来生产金属微器件,已经成为一种重要的和有效的加工方法.为了获得理想的电铸产品结构,电铸液中电场的分布起到了重要的作用.电铸液中电场的均匀性分布可以提高微电铸的铸层质量和尺寸精度,并能提高电铸微观结构的力学性能.本文基于三电极体系提出了一种新的电场测量方法,并通过改变阳极的形状和位置来提高阴极附近电位分布的均匀性.实验结果表明,采用半圆弧形板作为阳极时,电铸液空间电场分布均匀性和阴极附近电场分布均匀性有明显的提高.因此,在实际应用中半圆弧形阳极可以改善电铸微器件的微观结构,提高铸层表面均匀性.     

超声波塑料焊接临界温度场分析

采用多场耦合模型对超声波塑料焊接过程中的摩擦热和粘弹热进行了数值计算,并分析了超声振幅对焊接区温度场的影响. 基于计算结果,提出了超声波焊接过程存在临界振幅,当超声振幅低于该临界振幅时,不管焊接时间多长,都不能形成熔融焊接区. 制备了相应的试件并搭建测温系统对焊接过程进行测温试验,试验结果与数值计算结果具有较高一致性,进一步对临界振幅附近的临界温度场进行了分析和探讨. 研究临界温度场,有助于解决超声波塑料焊接过程中温度场难以控制的难题,同时为超声波塑料器件非熔融连接方法奠定基础.     

塑料电泳芯片微结构模压的试验研究

塑料电泳芯片具有绝缘性、透光性好,材料价格便宜,成型容易,批量生产成本低等优点,是一种新型微型分析装置。研究塑料电泳芯片微通道模压的工艺过程和工艺参数,通过试验建立微通道尺寸与模板微凸起尺寸和模压工艺参数的关系,在此基础上提出了一种新的模压工艺,对于完善塑料电泳芯片结构设计和制作的基本理论和基本技术均有较大意义。     

微夾钳的拓扑优化设计

概述了柔性结构的一种设计方法———拓扑优化法 ,并以微夾钳为例 ,对不同负载、不同约束情况下微夾钳结构进行了拓扑优化设计。     

电热驱动镍微夹钳的设计及制作

为实现微系统产业化开发适用于微型零件操作和装配的微夹钳,采用电热驱动方式、V形梁阵列式电热驱动器为钳体部分提供输入位移,钳体部分应用拓扑优化方法进行设计以实现输入位移放大.金属镍作为制作微夹钳的材料,用紫外光刻微电铸脱模技术工艺制作了电热镍微夹钳.通过正交试验,得到加工SU-8铸模的最优工艺参数,对影响工艺质量的各个因素进行详细讨论并给出解决方法,并加工出了钳体尺寸在毫米量级,最小特征尺寸为10 μm,厚度为30 μm的电热微夹钳.对制作的微夹钳在0～2.5 V直流电压下进行动态测试,夹持端位移最大可达67μm,最大夹持力可达0.8 N,可以满足微机电系统微操作的夹持要求.     

串联弯曲臂压电微电机驱动机理分析及实验研究

把两片压电双晶片串联在一起,构成串联弯曲臂。一端固定,另一端自由时,在相位差为π/2的一定频率方波信号的驱动下,弯曲臂的自由端将形成类似椭圆的运动轨迹。以串联弯曲臂为驱动元件,可用来驱动端面与其相接触的转子转动,构成串联弯曲臂式压电微电机。对串联弯曲臂的驱动机理进行了分析,在新的微小尺寸驱动机理研究的椭圆运动的基础上,研制了直径为5 mm的串联弯曲臂压电微电机样机,对样机的性能参数进行了测试,转速可达325 r/min,转矩可以达到36.5μΝ·m。     

小型精密X－Y工作台误差的理论分析及补偿

从理论上分析了小型精密ｘ－Ｙ工作台的各种误差。针对这些误关，给出一些确实可行的措施来减小机械系统的误差；用软件对系统的几种误差进行了补偿。在此基础上，讨论了工作台开环系统及闭环系统的精度。提出了测量导轨直线性误差的新方案，使测量方法的原理误差降低到完全可以忽略不计的程度。