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超高分辨柔性流場感知系統(tǒng)
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數(shù)測量，北航研發(fā)團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現(xiàn)了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數(shù)感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態(tài)檢測、空速估計以及飛行安全監(jiān)測方面的應用，為無人機的飛行參數(shù)測量提供了創(chuàng)新的設計思路與發(fā)展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
新型柔性高頻天線
當前半導體信息技術的飛速發(fā)展促使電子產品向高集成度、微型化、智能化、低功耗等方向發(fā)展, 最終的目標是將功能單元實現(xiàn)在單一芯片化。無線通訊作為物聯(lián)網技術的主要節(jié) 點，其關鍵技術性能取決于天線設計。目前無線通訊技術主要包括無線 RF433/315M、藍牙、 Zigbee、Z-ware、LoRa、4G/5G 等。目前 4G、5G 移動通訊以及物聯(lián)網技術的推廣與發(fā)展， 頻帶調制、信息互聯(lián)和高速數(shù)據傳輸對天線的設計要求愈來愈高。通訊天線的設計已經從低 頻向高頻，從單一頻段向雙頻、三頻、四頻等多頻方向發(fā)展。然而目前的天線設計主要基于 半導體制備及可重構技術，如開關切換天線的諧振點，及電壓調節(jié)改變天線的等效阻抗等， 來實現(xiàn)天線的多頻化。碳納米管和單層石墨烯的成功發(fā)現(xiàn)獲得開始吸引研究者的興趣。碳納米管和單層石墨烯 簡單的結構、優(yōu)異的性能和極高的電子遷移率，被認為是后硅 CMOS 時代最有競爭力的電 子材料之一。由于碳納米管和石墨烯高電子遷移率、優(yōu)異的力學性能及天然柔性等優(yōu)點，隨 著微電子學、材料學和半導體制造工藝技術與凝聚態(tài)物理學等多個學科的不斷發(fā)展，通過新 型結構和材料體系設計，柔性高頻碳納米管和石墨烯天線已成為可能，并進一步縮小系統(tǒng)占 用空間，提高器件集成度和高性能的重要發(fā)展趨勢。課題組在國家自然科學基金等項目資助下，結合合作團隊的研究優(yōu)勢，以碳納米管和石 墨烯的優(yōu)化與制備為基礎，優(yōu)化器件結構與尺寸設計，結合 HFSS 電磁仿真模擬，研發(fā)出可 應用于無線通訊的新型柔性高頻天線。課題組在過去幾年中分別在高質量碳納米管和石墨烯 的高頻應用、性能測試、高性能射頻天線調控機理研究等方面積累的豐富材料和物理經驗， 對研究多頻帶可調諧石墨烯天線奠定了前期基礎。由于目前國內外尚無同類產品，隨著柔性可穿戴產品的不斷上市，柔性高頻天線的需求也會越來越迫切，因此本成果具有較大的推廣空間。
清華大學
2021-04-11
柔性驅動機構
本發(fā)明提供一種柔性驅動機構，包括驅動單元、力放大單元、控制單元和儲能單元。驅動單元通過鑲嵌有單向軸承的力放大單元放大輸出力作用于儲能單元。驅動單元通過不斷往復運動將能量輸入儲能單元中，當儲能單元中的彈性能達到所需的要求時，通過通信單元遙控控制單元將儲能單元中儲存的彈性能一次性釋放出來，以實現(xiàn)步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能以及功能之間的相互切換。本發(fā)明采用智能軟材料作為驅動器，其機電轉換效率高，能量密度大，噪音低。并且大部分的結構都可以使用柔性材料進行替代，抗破壞能力強；同時柔性驅動機構通過與不同外殼的組合可以同時實現(xiàn)步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能，可以應用于機器人，玩具，能量收集等多方面。
浙江大學
2021-04-11
柔性透明導電薄膜
中試階段/n透明導電薄膜是平臺式材料，是光電產業(yè)上游重要產品。柔性透明導電薄膜可以用于大尺寸柔性觸控，柔性顯示與照明、薄膜太陽能電池，可穿戴設備等戰(zhàn)略性新興柔性光電子產業(yè)，解決陶瓷基透明電極面臨主要成分的資源短缺和固有的脆性等不利因素，在相關領域取代ITO薄膜及金屬網格。本項目開發(fā)從材料到薄膜加工工藝的全鏈條技術，開發(fā)一系列面向不同光電器件需求的產品。目前，團隊通過第三方機構認證的樣品透過率導電性耐彎折特性處于國際先進水平。目前，正在進行小試階段的研發(fā)工作，高純原料和部分裝備可國產化。
華中科技大學
2021-01-12
透明柔性電子皮膚
透明柔性電子皮膚是一種基于少壁碳納米管取向陣列/高分子復合薄膜的通用器件結構，能夠監(jiān)測人體關節(jié)的彎曲以及拉伸情況。在柔性高分子基底上平鋪一層少數(shù)壁碳納米管取向陣列的透明薄膜，再涂覆一層超薄的彈性高分子以形成表面光滑的碳納米管復合材料，蒸鍍上電極后即完成柔性電子皮膚的制備。測試彎曲電子皮膚的在不同電壓下的電學特性，顯示其為歐姆特性，而且電流大小與電子皮膚的彎曲角度呈現(xiàn)出高靈敏度、高度可重復的線性響應，即使彎曲上萬次仍能保持
南京大學
2021-04-14
RD（柔性型）+J
防損降險
★ 目前較為有效降低硬膜外麻醉置管風險的麻醉導管。
★ 較大程度避免損傷血管、神經，甚至捅破硬脊膜的可能。
★ 采用目前較為先進的彈性式穿刺進行硬脊膜外腔置管。
★ 管壁內含三條X顯影線，提高X光下導管影像質量。
★ 導管抗斷裂力達到國家標準10倍以上。
★ 可為臨床使用者進行個性化定制。
輕松盲插
智能穿刺置管，接頭輕松連接且不易脫落，操作過程零技巧，幫助臨床使用者從繁復的操作手法中解放出來，更簡便快捷地置管，更好地規(guī)避職業(yè)風險，減少醫(yī)療事故，避免醫(yī)療糾紛。
適應癥
所有硬脊膜外腔麻醉置管，尤其：
★ 實施剖宮產或無痛分娩的孕婦，靜脈易怒張者；
★ 老人或兒童，血管脆弱者；
★ 凝血功能障礙，易出血者；
★ 非首次硬膜外麻醉，硬膜外腔可能有疤痕、增生者；
★ 先天椎管狹窄，置管有難度者；
★ 需要長時間留置麻醉導管，如癌痛或術后鎮(zhèn)痛者；
★ 個性化要求：擇時分娩、VIP病人或病情體位等原因，需要確保一次性置管成功以及滿足后續(xù)治療等。
臨沂興華醫(yī)用器材有限公司
2021-09-01
醇基燃料高性能引射式自適應配風燃燒技術
本成果屬于能源與動力工程技術領域，涉及節(jié)能、燃燒、傳熱學、熱力 學、環(huán)境保護等等多個相關學科。 成果針對醇基燃料工業(yè)燃燒過程中存在積碳堵塞氣化管道、燃燒效率 低、燃燒穩(wěn)定性差、醇基燃料工業(yè)燃燒技術及裝置不成熟等問題，創(chuàng)新研發(fā)了 60-350kW額定功率下負荷大范圍變動（25%-120%）醇基燃料引射式自適應配風 燃燒技術： ① 首次開發(fā)了醇基燃料引射式自適應配風技術，獲得了負荷大范圍變動下引 射式自適應配風技術、關鍵工藝參數(shù)，燃燒中能根據熱負荷大小自動調節(jié)燃燒所 需的配風量，實現(xiàn)燃料完全燃燒； ② 成功首創(chuàng)了低于醇基燃料析碳溫度條件下促使其氣化的恒溫實時預氣化 技術，能夠在燃燒器的功率調節(jié)范圍內，實現(xiàn)醇基燃料完全氣化，且未見過熱積 '③基于自主研發(fā)的醇基燃料引射式自適應配風技術、液體燃料無析碳恒溫氣 化技術，首創(chuàng)了具有自主知識產權的醇基燃料高性能引射式自適應配風燃燒技術, 解決了負荷大范圍變化（25%-120%）時的自適應配風、無析碳實時氣化、氣化管 道堵塞、燃燒效率低、燃燒穩(wěn)定性差、污染物排放較高等難題，燃燒效率達99. 9% 以上，且完全燃燒后，無粉塵排放，主要污染物排放（CxHy<lppm, C0<lppm, N0x<10ppm）遠低于國家標準； ④應用本研究成果提出了適合于中小型燃煤、燃油工業(yè)爐的燃燒系統(tǒng)與裝置, 并進行了工業(yè)應用，可將現(xiàn)有燃煤熔煉爐等中小型工業(yè)爐的熱效率由25%-30%提 高至80%以上。
重慶大學
2021-04-11
基于時間相干平均的變步長仿射投影諧波電流檢測方法
本成果是國家授權發(fā)明專利。該發(fā)明提供一種基于時間相干平均的變步長仿射投影廣義諧波電流檢測方法。該方法收斂速度快和穩(wěn)態(tài)時收斂精度高，并對躍變的跟蹤能力強，實時性好。
西南交通大學
2016-06-27
一體化柔性關節(jié)及仿人柔性機械臂
成果簡介：本項目研制的柔性一體化關節(jié)采用機電一體的模塊化設計，具有高力矩穩(wěn)定輸出（輸出力矩70Nm），高集成化（機構、驅動電路和通信模塊集成于關節(jié)之中）、互換性好（肩、肘關節(jié)可直接替換）、可靠性高等特點，適合于大規(guī)模生產，可以降低機械臂成本，具有極大的市場推廣價值。關節(jié)內部含有彈性環(huán)節(jié)，存在內在柔性，當與環(huán)境或人接觸時，可以保證人不受傷害以及機械臂自身的安全性。同時，可以測量關節(jié)的輸出力矩，獲得比傳統(tǒng)關節(jié)更好的力控制精度與穩(wěn)定性。 本項目在柔性一體化關節(jié)的基礎上研制了仿人柔性機械臂，該
北京理工大學
2021-04-14
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多功能柔性制造單元
基于齒面柔性創(chuàng)成原理及多功能復合加工技術，建立參數(shù)化模型，研究其數(shù)字化共軛原理及刀路規(guī)劃算法，開發(fā)具有自主知識產權的制齒軟件。軟件可按制齒功能進行重構，集成數(shù)控倒棱機等輔助裝備，形成成套多功能制齒裝備單元。
南京工業(yè)大學
2021-01-12