形状记忆合金驱动的软体仿生手掌

与刚性部件控制的机械手臂或者手指相比,以记忆合金丝作为驱动器的驱动部件,避免了结构复杂的刚性部件以及复杂的运动反馈控制系统,其输出力—重量比高,驱动方式简便,引起各界的关注。本文以形状记忆合金为基础,设计试验了一种形状记忆合金丝驱动的软体仿生手掌。阐述了驱动记忆合金的原理、手掌的制作原理,建立了软体仿生手掌的运动学模型,采用matlab进行了运动学仿真验证分析,通过物理试验证明记忆合金驱动的软体仿生手掌可以达到手指弯曲及实际物体抓取的效果。     

质心非对称履带式机器人转向半径的修正与验证

履带式机器人的应用现在越来越广泛,对其的操控性要求也就越来越高.其中最主要的操控指标就是转向半径的控制.实验证明履带式移动机器人的转向不仅受两条履带速度差的影响,而且与行走的地面情况和质心位置与形心位置的偏移量有关.本文通过理论分析建立了履带式机器人转弯半径简化计算式和修正计算式,并经过实验验证表明修正计算式是准确可靠的.     

履带式双人休闲运动车的研制

为满足人们对休闲娱乐器械的更高需求,设计了一种履带式双人休闲运动车。该履带车由左右履带行走机构和驱动机构、制动系统、驾驶舱平衡滚筒等组成。左右履带行走机构为三角形立体设计;驱动机构的脚踏行走机构通过白适应随动变距传动机构带动左右履带行走机构行走,可保证在通过不平坦道路及上下坡路时,履带行走机构和驱动机构相对变化时的绝对传动距离不变;驾驶舱平衡滚筒独立悬挂在左右履带行走机构上,在坡度变化时能不断自动调整;两侧独立的制动系统设计,具有辅助转向、刹车的功能,单边使用可实现履带车的360°原地调头。试验结果表明,该履带车整车重量89．7kg,最大载重量120kg,最小转弯半径（360°原地调头）1200mm,最高骑行速度7km／h,最大爬坡角度20°,最大越障宽度400mm。     

一种正方体型管内仿生蠕动机器人

开发了一种微型形状记忆合金直线驱动器,驱动器可沿轴向主动收缩和舒张,并可承受一定径向力,产生弯曲变形．在此基础之上,开发了一种呈正方体型的2in(2×2．54cm)管内蠕动行走机构．该机构模仿腔肠动物的行走方式并采用独特的拐弯策略,可在管内向前后、左右、上下六个方向行走,可通过“L”型、“T”型管接头．     

一种力敏传感器在结肠镜介入力监控中的应用

介绍了一种带力觉的结肠镜介入系统以监视并限制介入力的大小．该介入系统采用一种力传感器实现介入力的监控．在介绍了相应的介入机构和工作原理之后,给出了介入力监控系统的电路设计和软件设计,并给出了测试结果．     

基于形状记忆合金的软体机器人研究综述

近年来,形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)由于噪声小、回复应变大和生物兼容性好等优点,得到了广泛的使用和研究.为了研究SMA在软体机器人领域的应用,首先对SMA在国内外的研究现状进行了分析,接着对SMA的形状记忆效应(shape memory effect,SME)、超弹性、电阻特性进行了阐述,最后介绍了SMA在软体机器人领域的应用现状.     

结肠镜复位术治疗慢性肠扭转引起不完全性肠梗阻30例临床分析

目的探讨结肠镜复位术治疗慢性结肠扭转引起的不完全性肠梗阻的临床经验.方法对30例慢性结肠扭转引起不完全性肠梗阻患者通过结肠镜复位治疗的疗效进行分析.结果 30例反复出现不完全性肠梗阻患者经结肠造影或结肠镜诊断为存在结肠扭转,局部肠管扭曲严重,除外其他因素引起不完全性肠梗阻,所有患者经结肠镜复位术治疗后腹痛、腹胀、便秘等不适症状明显缓解,无恶心、呕吐症状,能自主排气、排便.结论临床上反复出现痉挛性腹痛、腹胀及恶心、呕吐、排气、排便减少的老年患者和便秘患者,应考虑存在慢性结肠扭转的可能,经结肠镜诊断后即可行肠镜复位术治疗,该术式成功率高,风险小,术后腹痛、腹胀及便秘等不适症状可明显缓解.     

履带车辆液压机械差速转向操纵系统性能分析

液压机械差速转向机构是结合了液压传动无级调速和机械传动高效率等优点的一种新型履带车辆转向机构。本文根据履带车辆的转向特点,对液压机械差速转向操纵系统组成及工作原理进行分析,建立转向操纵系统运动模型和仿真模型,仿真分析其动态特性。仿真结果表明,所设计的转向操纵系统具有良好的稳定性和动态特性,能满足履带车辆液压机械差速转向行驶要求。     

Analysis of characteristics of a pneumatic miniature robotic system

This paper described the structure of a flexible miniature robotic system which can move in human cavities, and then analyzed the characteristics of the robotic system in detail. The mobile mechanism of the miniature robotic system is soft; it makes inchworm-like movement driven by a 3-DOF pneumatic rubber actuator and holds its positions by air chambers. The driving characteristic models in axial and bending directions of the actuator were set up and the kinemics equations of the robotic system were set up. Experiments had been done through an electro-pressure control system, by which the pneumatic robotic system can be controlled with high accuracy. It is suitable for moving in human cavities for medical inspection.     

Research on an active and continuous monitoring system for human respiratory system

Continuous and dynamic measurements of human respiratory parameters are very important for vital diseases of respiratory system during mechanical ventilation. This paper analyzed the structure and mechanical properties of the human respiratory system, and designed an active intervening monitoring micro system for it. The mobile mechanism of the micro system is soft and earthworm-like movement actuated by pneumatic rubber actuator, the measurement and therapy unit of the system is an extensible mechanism with sensors in the front. The micro monitoring system can move in respiratory tract and measure the respiratory parameters in bronchium continuously. Experiments had been done in swine＇s respiratory tract, the results proved that the micro robot system could measure the respiratory parameters in real-time successfully and its movement was smith in swine＇s respiratory tract.     

Development of a continuum robot for colonoscopy

A novel continuum robot for colonoscopy is presented.The aim is to develop a robot for colonoscopywhich can provide the same functions as conventional colonoscope,but much less pain and discomfort forpatient.In contrast to traditional rigid-link robot,the robot features a continuous backbone with nojoints.The continuum robot is 300 mm in total length and 12 mm in diameter that is less than the averagediameter of human colon(20 mm).The robot has a total of 4 DOF(degrees of freedom)and is actuatedremotely...     

天然气水合物井完井用形状记忆材料研制

为了能够更加有效地解决天然气水合物井在完井过程中的出砂问题,保证天然气水合物井的稳产与高产,开展天然气水合物井完井用形状记忆材料的研制。选用PCL/PM 200-体系,采用物理发泡与化学发泡并用的方法,一步法合成了开孔型形状记忆聚氨酯泡沫;在此基础上,对其力学性能、玻璃化转变温度、形状记忆性能、泡孔结构、耐温性能等性能进行了表征与测试。实验测试结果表明,该材料体系合成工艺简单,形状恢复率高,力学性能好,开孔性均匀,耐温性能好,具有玻璃化转变温度,符合温敏型形状记忆材料的变化规律,能够满足天然气水合物完井用形状记忆材料的性能要求。将该体系用于生产天然气水合物井完井用的形状记忆材料,制造形状记忆筛管,为日后天然气水合物的试采和商业开发提供了一种新型的且行之有效的完井手段。     

铰链夹紧机构的创新设计

本文采用一套系统的综合新机构的设计程序,对铰链夹紧机构进行了创新设计,目的在于创造出与原始铰链夹紧机构类型相同的所有可行的新的铰链夹紧机构。文中,将一种现有的饺链夹紧机构作为原始机构,创造出20种新的铰链夹紧机构。这些机构可供工程技术人员在生产中选用。     

铜基形状记忆合金在人工体液中的腐蚀行为

采用浸泡试验和电化学技术对ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金在人工液体中的腐蚀行为进行了研究。结果表明，ＣｕｚｎＡｌ形状记忆合金的腐蚀形式为脱锌腐蚀。ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金的耐腐蚀性优于未经记忆效应处理的同成分合金。该合金耐蚀的原因是，由于单相马氏体组织具有记忆行为和超弹性，改善了表面电化学行为，促进了钝化，从而抑制了阳极活性溶解。     

一种基于软交换技术的移动通信同步系统设计方法

在软交换网络引入的条件下,同步系统等相关系统的连接方式也发生了变化,必然涉及实现软交换设备与现网同步系统和计费、网管、CDS等相关系统的融合,本文提出了一种基于软交换技术的移动通信同步系统设计方法,并已经部署在真实的网络环境中。     

MSMA直线驱动器的数学模型及控制系统

针对新型功能材料磁控形状记忆合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy简称MSMA)在磁场作用下变形量大、动态响应频率高、功率密度大和机电能量转换效率高的特点,提出了一种基于MSMA材料的新型直线驱动器及其控制系统的设计方案,在分析了其工作原理的基础上,建立了系统的动力学模型,并进行了分析计算;给出了MSMA驱动器的样机和实验结果,实验结果表明:模型的正确性和实用性,为MSMA材料在智能系统中的应用提供了理论和实验基础。     

考虑温度记忆效应的形状记忆合金本构模型

近年来在形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）中发现的由于不完全马氏体逆相变引起的温度记忆效应,在智能材料与结构等领域具有潜在的应用价值,建立克服现存SMA本构模型不能考虑SMA温度记忆效应这一局限性的SMA本构模型具有理论和工程实际意义．本文在前期研究的基础上,基于作者提出的形状记忆因子的概念,综合运用热力学、连续介质力学和马氏体相变学的相关理论,建立了描述SMA的形状记忆因子、应力、温度间关系的形状记忆方程和描述SMA的应变、应力、温度间关系的力学本构方程．由形状记忆方程和力学本构方程构成的SMA本构模型,克服了现存SMA本构模型不能考虑SMA温度记忆效应的局限性．数值结果表明,该SMA本构模型能有效描述经历不完全马氏体逆相变的SMA的热力学行为,可为SMA温度记忆效应的应用研究提供理论基础．     

Temperature Dependency of Water Vapor Permeability of Shape Memory Polyurethane

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｃｃｏｍｐａｎｉｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒ.Ａｌａｒｇｅｄｒｏｐｏｆｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｅｎｈａｎｃｅｄｍｉ ｃｒｏ Ｂｒｏｗｎｉａｎｍｏｔｉｏｎｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｇｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｒｍｅｌｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ (ＳＭＰＵ ) .Ａ…     

利用动态数据系统(DDS)图示与计算自激振动时的切削面积

本文介绍了由多种传感器、两台微型计算机构成的车削加工数据实时采集与处 理的机－电－体化动态测试系统。由该系统所建立的动态数据系统（ＤＤＳ）存有３ 种５０万个实测数据。 文中重点叙述了利用上述ＤＤＳ对自激振动时的切削面积变化规律进行定性与 定量分析研究：利用计算机对切削刃位置和切削面积变化用图示法使之“可视化”： 通过统计法建立起来的切削面积数学模型，可对动态切削面积进行实时解析计算， 最后通过均方差分析，对４种算法进行比较，提供了实用而准确的计算方法与结果。     

融合自主漫游及远程监控的图书馆移动机器人系统设计

针对当前图书馆数字视频监控在动态交互响应及时空局限等方面的不足,提出基于移动机器人的智能移动监控站系统模型.在硬件层面,将传感器配置、嵌入式系统、电源驱动、运动控制及网络通信等进行整合,并给出四轮移动机器人平台机构和电路设计方案.在软件控制设计层面,通过将自主漫游及远程监控融合,使监控端和操作端均不再受到时间和空间的限制,提高监控系统整体的智能性和灵活性.实测结果表明:所提方法具有可行性、有效性.