六足爬壁机器人过渡行走运动规划

过渡步态规划是实现多足爬壁机器人从地面向壁面自动行走的关键问题之一，对于在其它相交面间的自动行走也不可缺少．这里，探讨了一种将复杂的过渡行走运动用两个较易实现的简单部分—“单足跨步运动”和“机身俯仰运动”来组合完成的方法．并通过计算机图形仿真验证了上述方法的可行性和有效性．     

截瘫助行外骨骼髋关节离合式弹性驱动器

外骨骼能够帮助截瘫患者行走和康复训练。动力助行外骨骼对患者自身的肌肉力量要求较低,但其驱动电机尺寸、重量较大;无动力储能助行外骨骼不需要电机,但对患者的肌力有一定要求,长时间行走容易导致患者疲劳。该文结合两者优势,设计了一种基于棘轮棘爪机构的离合式弹性驱动器,作为助行外骨骼机器人的髋关节驱动器。在支撑期,截瘫患者依靠自身肌力和拐杖转移重心,同时电机将能量储存在扭簧里;在摆动期,已充分储能的扭簧迅速释放能量帮助患者向前迈腿。该文建立了驱动器在支撑期(扭簧储能)和摆动期(扭簧释能)的动力学模型,并以峰值功率为优化目标,优化参数包括电机角加和减速度。仿真结果显示,对比直接用电机和减速器驱动患者髋关节,该驱动器可显著减小电机平均功率和峰值功率,因此可以通过离合式弹性驱动器特殊的设计,选用额定力矩和功率低的小电机,达到减小电机、关节驱动器乃至外骨骼整体结构的尺寸和重量的目的。     

“牛顿环测量透镜曲率半径”数据处理方案与程序设计

在使用Authorware开发平台进行多媒体CAI交互式教学软件的研制中,以“牛顿环测量透镜曲率半径”实验的数据处理为例,通过对“数据输入”、“数据处理”、“存储数据”和“报表打印”按钮程序的编制,给出了一种简洁而直观的方法．这种方法可广泛应用于类似实验的数据处理中．     

适用于有限空间的微型形状记忆合金丝驱动器

形状记忆合金（Ｓｈａｐｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｌｌｏｙ,ＳＭＡ）丝用于微小型机器人中作驱动器时,为了达到要求的输出位移,其长度往往超出有限的可用空间。研究了产生这种现象的原因,并开发了一种使ＳＭＡ丝在整个可用空间中呈三维状态分布的微驱动器。理论分析和试验结果表明,该驱动器克服了ＳＭＡ丝直线驱动器和ＳＭＡ螺旋弹簧驱动器的弱点,拥有比骨骼肌更好的力学性能,应用于微小仿生机器人时,它可在满足输出位移要求的同     

CMOS图像传感器LVDS驱动器电路设计

为解决在2． 5 V 供电下的LVDS( Low Voltage Differential Signaling) 驱动器处理1． 2 V 数字信号时,由于传统电平转换电路性能较差,且易产生误码的问题,设计了一款应用于CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor) 图像传感器芯片的LVDS 接口电路,该芯片中数字电路采用1． 2 V 供电,LVDS 驱动器使用2． 5 V供电。笔者提出两种电平转换电路方案,用于解决该问题。方案1 将1． 2 V 数字信号进行电平转换,再使用D 触发器对转换后的信号进行采样,从而避免误码的产生; 方案2 使用迟滞比较器作为电平转换电路。设计采用TowerJazz 65 nm CMOS 工艺进行流片验证。经过测试,两种方案均有效地解决了LVDS 驱动器误码的问题。     

2SD315A集成驱动器的驱动与保护性能

2SD315A作为一种高集成度的驱动器,其内置短路与过流保护电路具有保护自恢复的功能,该保护动作的阈值电压通过外接的参考电阻可灵活设定,可在0~100 kHz的频率范围内驱动单管或半桥的上下管2个IGBT,且只需1路直流电源.在实验的基础上,分析了2SD315A集成驱动器驱动与保护的性能,给出了2SD315A在感应加热电源应用中的实验结果.实验结果证明,2SD315A驱动能力强,保护功能有效且可靠,为大功率驱动器的首选模块.     

一种踝关节行走助力外骨骼的设计

设计了一种可穿戴的踝关节外骨骼.在跖屈驱动相,外骨骼帮助抬升脚后跟,增加蹬地力量,实现行走助力.外骨骼由电机提供转矩,经滚珠丝杆减速,输出直线运动.结构设计的带宽为9 Hz,满足正常行走的频率要求.外骨骼控制由转矩环、阻抗环和位置环3个底层控制环构成;单个步态周期中,由一个有限状态控制器来管理底层控制环的运行和切换.在传动装置设计中,使用了串联弹性驱动器技术,使得外骨骼具有反向可驱动性.控制实验表明:人为反向推动外骨骼,电机可以快速回退做出响应.     

压电双晶片型冲击式直线精密驱动器及动力学特性

提出了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片作为驱动单元的新型冲击式直线精密驱动器．建立了基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型和仿真模型，利用Matlab采用4阶Runge-Kutta计算方法分析了驱动电信号频率、幅值对驱动器动态特性的影响，提出了压电双晶片型冲击式精密驱动器特定的定频调幅驱动方法．制作了驱动器样机，并进行了驱动器性能实验，实验结果表明，该驱动器具有结构简单、行程大、分辨率高等特点，特别是它的成本只是传统冲击式驱动器的1／100，因此具有广泛的应用前景．     

基于电压耐受曲线区域划分的可调速驱动器电压暂降耐受能力分析

为准确评估可调速驱动器受电压暂降影响的变化情况,弥补现有可调速.。驱动器电压暂降耐受能力研究的不足,对可调速驱动器的电压暂降耐受能力进行测试。本文在现有研究的基础上,制定了相应的测试计划,搭建了实测平台对三台不同型号的设备进行测试。将测试获得数据进行极值化处理,得到可调速驱动器电压耐受曲线不确定性区域。为更精确地分析可调速驱动器受暂降影响动作机理,本文提出一种基于电压耐受曲线区域划分的可调速驱动器电压暂降耐受能力分析方法。着重分析电压暂降发生在故障区域时,不同影响因素下可调速驱动器直流侧电压、输出端电流、电机转矩、转速的波形变化情况。揭示了输入暂降信号与设备工作特性之间的响应规律。     

新材料能选择性吸收温室气体（图）

美国加州大学洛杉矶分校的OmarM．Yaghi等开发出一种能够隔离并捕获CO2分子的新型材料。Yaghi说，新发现的结构经过精确“裁剪”．能够捕获并保存CO2，并且没有逃逸。这一新材料属于“沸石咪唑酯骨架结构材料”（ZIFs），是一类具有可调整孔洞大小及化学性质的金属-有机配位子结构（MOFs）。Yaghi实验室的Rahul Banerjee和AnhPhan证实了ZIF-68、ZIF-69和ZIF-70这3种结构能够高选择性地捕获CO2。将它们置于CO和CO2，以及CO和N2的两种混合气流中，只有CO2能够被捕获。     

步行中下肢关节动力学以及表面肌电的研究综述

步行是我们日常生活中最为普遍的运动,要想深入地了解这项运动,必须对行走过程中控制人体运动的关节力矩进行分析。单纯的运动学或动力学研究不能准确揭示出人体步态所蕴藏的生命信息,因此,从关节动力学角度结合表面肌电研究人体步态已成为当前研究的热点。通过多环节运动的动力学方法可对下肢关节动力学指标进行分析与探讨。目的：综述人体运动中下肢关节力矩、关节功率等关节动力学参数变化,以及肌电相关指标的变化。方法：检索PubMed和中国知网数据库中有关步行时下肢关节动力学的文章。英文检索词为Joint kinetics;Walking;sEMG,中文检索词为“关节动力学;步行;表面肌电。”结果与结论：目前对于人体步行中下肢关节动力学的研究：在研究指标上,单一指标的研究较多,多指标的综合研究不足。在研究对象上,针对青年人群和步行障碍患者的研究比较多,对老年人和儿童的相关报到较少。在研究内容上,针对背部负重行走的步态研究居多,对负重损伤的力学机制研究较少,在研究结果上,一些结论之间相互矛盾,负重影响人体步态的确切机制仍然模糊不清。     

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型,讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理,研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器,并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂,该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．     

有躯干双足机器人被动行走及其稳定器

采用Matlab仿真的方式构建了一个简单的有躯干双足机器人模型,研究了该模型在斜坡上的被动行走,分析了模型步行的稳定性,并设计了一个全状态线性反馈步行稳定器.研究结果表明:无任何驱动器的有躯干双足机器人能够实现沿斜坡而下的被动行走,其步行方式有两种,但均不稳定;设计的全状态反馈稳定器能够较好地稳定模型的被动行走.     

推力大行程气动柔性驱动器及其特性

由于Mckibben气动肌肉难以满足推力和大行程输出的要求,该文研究开发了一种新型推力大行程气动柔性驱动器。利用扁平弹性管的螺旋叠加结构实现了柔性驱动器的大行程及推力驱动,利用中心轴导向和加强网筋裹覆技术以提高驱动器直线运动重复精度与工作寿命,建立了该驱动器驱动力模型,对该柔性驱动器工作特性的试验研究结果表明:驱动器输出推力随供气压力增大而增大,随工作长度增大而减小。当供气压力为0.3 MPa时,被测驱动器最大驱动推力为320 N,最大伸长变形率达120%以上。     

学术发包制:具有中国特色的学术治理模式

作为混合治理形态,学术发包制是具有中国特色的一种学术治理模式。“学术发包制”意指政府与大学、社会与大学以及大学组织内部围绕学术任务而形成的一种发包关系,这一制度形态作为学科建设的重要实践方式已经深嵌在学术事务之中。学术发包制以科层制为制度根基,以项目制为制度手段,以学术锦标赛为制度精神,其制度呈现包括学术治理权分配、学术资源激励以及学术绩效问责三大部分。学术发包制遵循特定的形成机理,既有合理性,也有局限性。因此,我们需要促进“发包抓包”与“购买服务”的理念融通,推动从“刚性发包”到“弹性发包”的目标转移,并加速从“竞争发包”到“协作发包”的方式转变。     

新型“一锅法”合成异噁唑及吡唑类化合物

采用新型“一锅法”，即所有参与反应的原料放在“一锅”中，通过调节反应体系的pH值和温度来控制引发下一步反应，合成了异噁唑、吡唑类化合物，得到了与传统“一锅法”相近的产率。并研究了取代基和溶剂对反应的影响,证明新型“一锅法”有广谱的适用性。     

面向设计与制造的曲面数据模型

讨论曲面零件信息建模方法，通过建立信息处理、转换模块以连接CAD/CAM。中间数据模型提供了连接不同视域、不同层次特征的中间机制。通过建立中间数据模型，设计者可能交互拾取面体素来定义一个待评估的特征区域，并通过形式化属性的赋值转化中间数据模型为特征模型，实现连接不同抽象层次特征的特征转换。     

基于出行成本和运营成本的接驳城市轨道交通社区公交站点布设研究

接驳城市轨道交通的社区公交可有效解决乘客出行"最后一千米"的问题,社区公交站点的合理布设需要统筹兼顾乘客出行成本和企业运营成本.在候选站点中,将乘客的步行时间和在途时间作为乘客选择站点候车的影响因子,并将乘客的站点选择行为转化为该站点被选择的概率,以乘客的步行时间成本、候车时间成本、在途时间成本和企业的运营成本最小为目标,以步行距离、满载率、发车频率和站间距为约束建立多目标优化模型,采用遗传算法求解.最后通过仿真实例,给出了优化的发车间隔和站点布设方案,验证了模型和算法的合理性和可用性.     

一种采用开关阀实现断路器速度调节的方法

针对现有断路器分闸速度特性不可调节的现状 ,通过对断路器分闸运动方程中力参数的分析 ,从理论上得出通过调节回油路压力损失系数改变断路器液压机构的出力特性 ,从而改变断路器的分闸速度特性 .根据液压原理提出在回油路加装快速开关阀控制模块 ,通过控制快速开关阀的状态实现断路器多种分闸速度特性的方案 .从理论上建立了采用这种方案断路器的运动方程 ,并通过仿真分析验证了这种方案可有效实现多种速度特性 ,在正常开断时可以降低液压机构的冲击和操作功 ,提高断路器的使用寿命