纳米氧化镁的制备及降解性能

以六水氯化镁和氨水为主要原料制备纳米氧化镁,通过正交试验考察了Mg²⁺浓度、分散剂PEG-400用量、反应温度、陈化时间和缓冲剂冰醋酸的用量5个因素对晶粒粒径的影响,确定了纳米氧化镁的最佳工艺参数：缓冲剂冰醋酸用量为0.015 mol,Mg²⁺浓度为0.4 mol/L, 分散剂用量为5 mL,反应温度为60 ℃,反应时间为0 h,煅烧温度为550 ℃,煅烧时间为2 h。分析了单因素对纳米氧化镁晶粒的影响。选用对氧磷测试纳米氧化镁的吸附降解性,1 μL的对氧磷在5 min内被0.4 g氧化镁降解吸附了99.19%。1 g纳米氧化镁可降解吸附对氧磷194.9 mg。     

多姿态轮履复合机器人移动机构设计与分析

对现有传统机器人的移动行走机构进行了研究分析,提出了一种基于变体轮技术的新型轮履复合移动机构设计方案。分别对该变体轮的工作机理和整体结构进行了介绍和设计,并对其整体模型和布局做了简要介绍。比较分析了基于变体轮技术的机器人与传统的机器人,尤其是整体式履带机器人,凸显了较大的优势。着重阐述了该机器人的几种典型运动模式,且对基于四连杆机构的液压伸展臂的运动学做了分析,为机器人的越障动作规划奠定了理论基础。     

轮履复合变体轮——双横臂悬架系统运动学分析

提出一种新型轮履复合变体轮—双横臂悬架模块的设计概念,建立了该悬架模块的运动学分析模型。采用空间解析几何方法得到变体轮悬架系统的数值模型,以某型全地形UTV为基础改装变体轮,利用MATLAB对变体轮———双横臂悬架模块进行仿真。并通过变体轮轮式下的ADAMS仿真结果和轮式下的数值解进行对比,验证了模型的正确性。最后,利用该数值模型对变体轮展开为履带式下的悬架系统运动特性进行了分析。仿真结果显示,将变体轮直接改装在UTV上容易出现履带节磨损,履式下转向困难等问题。为变体轮悬架系统进一步的优化设计提供参考。     

串联式混合动力牵引车发电机励磁调节器的研究

针对普通柴油发电机励磁调节系统存在起励慢、电压调整率高等问题,以自主研发的串联式混合动力牵引车为平台,研制了一种新型励磁调节器。实验结果表明发电机励磁控制系统的性能得到明显提高。     

微米级煅烧羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的制备及性能

将猪松质骨脱脂脱蛋白、煅烧后再进行球磨制备羟基磷灰石(HA), 与壳聚糖(CS)共混制备成HA/CS复合膜。通过正交设计考察了球磨条件对HA粒径的影响, 在复合膜上接种MC3T3-E1前体成骨细胞, 采用SEM及四甲基偶氮唑盐(MTT)方法检测细胞在膜表面的形态及增殖, 评价了材料的细胞相容性。结果表明, 所制备HA为粒径较均一的微米级球形粒子, 中值粒径D₅₀为1.21~1.67 μm。共混膜内HA在基质中分布均匀, 二者结合紧密, 复合膜具有较好的力学性能, MC3T3-E1细胞能在复合膜上很好地黏附生长。细胞增殖结果表明, 复合膜制备条件煅烧温度为1000 ℃, 球配比4∶4∶2, 球磨速率为230 r·min^-1, 球磨时间为2.5 h, HA∶CS =5∶5 (质量比)时最利于细胞增殖。     

轮履复合机器人行走机构的设计及运动学分析

提出了一种新式轮履复合机器人的行走机构的设计方案。对机器人行走机构进行了结构设计,设计包括机器人的轮履变体轮的设计及其传动系统的设计。轮履复合机器人在履带式移动和轮式移动之间的相互转变,使得机器人具有在正常路面的高机动性以及在复杂路面的高通过性.同时,机器人还具有机构可重构、体积小等特点。最后,对机器人轮式行走和履带方式行走特别是履带方式越沟壑、爬斜坡、上台阶作了运动学分析,为后续机器人的研究提供了理论基础。     

医用水刀传动系统及自动脱合装置的结构设计

对医用水刀进行了结构设计,其中包括传动系统的设计、一次性装置及自动脱合装置的设计。设计了以双凸轮机构作为传动装置的水刀传动系统,并应用SolidWork软件绘制了凸轮机构三维模型图;设计的自动脱合装置能够实现医用泵的快速更换;为了实现医用泵的一次性、无菌化,进行了医用泵一次性装置的设计。医用泵采用医用塑料开模加工一次成型,以便实现接触工作用水的部分一次性使用,便于进行无菌化操作和密封,减轻整机重量。设计的医用水刀具有压力稳定、更换快速、一次性及无菌化等优点。     

轮履复合救援机器人的乘适性分析与优化

研究了一种新型轮履复合式救援机器人,它可通过轮履结构的转换在灾难现场等复杂环境中高效地解救和运送伤员。出于对解救伤员在运送过程中安全性、舒适性的考虑,对救援机器人以轮式状态运送伤员的过程进行了振动分析,并利用ADAMS建立救援机器人轮式结构的动力学模型,对其在实际路况的运行进行了仿真分析。考虑人体不同部位不同方向具有不同的频率加权,利用MATLAB设计相应滤波器对仿真所得振动曲线进行处理以计算救援机器人的乘适性。以获取更好的乘适性为目标,通过MATLAB优化工具箱对救援机器人悬架参数进行了优化设计,并进一步验证了优化结果的合理性。     

2R欠驱动平面柔性机械臂的位置控制策略与试验研究

针对同时具有被动关节和柔性杆的欠驱动平面机械臂,提出一种简单易行的分段位置控制策略。以2R欠驱动平面柔性机械臂为研究对象,建立机械臂的假设模态动力学模型,分析系统的动力学耦合特性与可控性。通过被动关节处制动器的开闭切换,研究平面柔性机械臂的分段位置控制策略,采用PID方法分别设计各阶段主动、被动关节的控制算法。最后,基于自行开发的欠驱动平面机械臂的试验平台及实时控制系统,完成了2R欠驱动平面柔性机械臂位置控制的试验研究。仿真和试验结果表明,主动关节和被动关节在各阶段都能很好地跟踪目标值,进而实现机械臂的操作任务,验证了所提控制方法的可行性和有效性,以及欠驱动柔性机械臂动力学模型的正确性。     

新型医用水刀的结构设计

医用水刀是一种利用高压水射流技术对人体组织进行选择性切割,能精确地保护血管、神经,实现微创的外科手术设备,医用水刀已经被广泛应用于创伤外科手术、耳鼻喉科手术、颌面外科手术等外科手术中。对一种新型医用水刀进行了结构设计,其中包括传动系统的设计,医用泵的设计,架体和固定底板的设计,另外,为了能对手术过程中医用泵进行更换,还设计了医用泵的脱合系统;研制的医用水刀样机,具有体积小,重量轻,快速更换,无菌化等优点。