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隨著機器人技術的逐步完善,適于特殊作業(yè)的機器人種類也日益增多,其應用領域不斷拓展到微電子制造,MEMS封裝與組裝,高精密機械加工與裝配,生物芯片制備,大范圍高速掃描檢測裝備等行業(yè).隨之而來的,各行業(yè)對機器人的性能指標提出了越來越高的要求,追求機器人的高定位精度,高重復精度,高分辨力,同時還要求其工作范圍大,質量輕,能耗低等,從而對機器人結構的設計提出了更高的要求.在這樣的前提之下,為滿足人類向微小世界探尋的需要,作為機器人技術發(fā)展的一個重要分支,微操作機器人成為機器人學中十分活躍的研究領域. 本文結合國家"863"計劃項目"6自由度納米級宏微操作機器人的研究(項目編號2002AA422260)"和"原型裝置靶瞄準定位系統(tǒng)工程預先研究項目(項目編號863-804-5)",共搭建了3套實驗系統(tǒng),其中采用了單一驅動以及雙重驅動兩條技術方案.在廣泛的分析了目前已有的柔性精密定位系統(tǒng),并聯(lián)精密定位系統(tǒng)和宏/微雙重驅動系統(tǒng)的基礎之上,針對目前大范圍運動定位與高精度定位的應用實際需要,提出了大行程柔性鉸鏈的概念設計,并以此構建六支鏈大行程柔性并聯(lián)結構定位系統(tǒng),為滿足超高精度的定位需要,在并聯(lián)支鏈中集成了壓電陶瓷驅動,構成了宏/微雙重驅動并聯(lián)結構系統(tǒng),充分體現(xiàn)了驅動,結構,檢測一體化的設計思想. 在結構單元的設計方面,針對當前柔性鉸鏈運動范圍小等問題,在通用的球副柔性鉸鏈的基礎之上,提出了大行程柔性鉸鏈的概念設計;在柔性并聯(lián)結構的設計方面,提出了在通用的并聯(lián)結構系統(tǒng)中,采用大行程柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)運動副的設想,建立基于大行程柔性鉸鏈的并聯(lián)結構系統(tǒng). 在大行程柔性并聯(lián)結構的運動學建模方面,利用材料力學的基本原理和小變形假設,推導了大行程柔性鉸鏈的數(shù)學模型,并給出了在全局坐標系下的顯式表達;在此基礎之上,通過剛度組集的辦法建立了大行程柔性鉸鏈并聯(lián)結構柔性支鏈的運動表達式,通過聯(lián)立運動位移協(xié)調方程和力約束協(xié)調方程,建立了并聯(lián)結構的位置解模型. 由于并聯(lián)結構系統(tǒng)中的各部件,特別是柔性鉸鏈結構在自身變形提供整體結構的運動輸出的同時,還經(jīng)歷了大范圍的剛體運動,導致大行程柔性并聯(lián)結構的位置解模型成為典型的幾何非線性問題.鑒于此,本文首先推導了空間柔性結構的幾何非線性的剛度遞推模型,并利用牛頓-萊弗森方法對該模型進行了求解.由于幾何非線性模型的迭代求解方式,導致該模型的實時性很差,不易移植至控制系統(tǒng)進行實時控制求解,故在大量的試驗嘗試的基礎之上,選擇了BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法,建立了3層六輸入-六輸出的位置解神經(jīng)網(wǎng)絡結構,從而在方便了實時控制編程的同時,還大大提高了系統(tǒng)的位置解的求解速度. 由于柔性并聯(lián)結構的位置解模型中不僅僅包括結構中的位置信息,還提供了結構中相關的力信息以及剛度信息,本文在上述位置解模型的基礎之上,給出了該類系統(tǒng)的剛度模型,并建立了并聯(lián)結構中的結構參數(shù)和尺度參數(shù)對系統(tǒng)剛度的影響圖譜,對這類系統(tǒng)的結構綜合以及優(yōu)化設計提供了有力的工具. 在大行程柔性并聯(lián)結構的動力學建模方面,采用了歐拉梁理論和有限元方法,由拉格朗日方程建立了基于實際位移的大行程柔性鉸鏈并聯(lián)機器人各支鏈的動力學模型,并通過位移協(xié)調方程和動力協(xié)調方程,最終得到并聯(lián)系統(tǒng)的動力學模型.綜合采用了紐馬克方法和牛頓-萊弗森方法解決了系統(tǒng)動力學求解問題,并通過一個算例進行了基于逆動力學的求解仿真. 在大行程柔性并聯(lián)結構的樣機實驗方面,我們提出了采用大行程柔性鉸鏈作為被動關節(jié)的6-PSS并聯(lián)機器人系統(tǒng),該系統(tǒng)采用壓電馬達作為驅動器,精密光柵尺作為位置反饋元件,其可在立方厘米級的工作空間內實現(xiàn)微米級精度的運動;在此基礎之上,我們在并聯(lián)機器人的支桿中嵌入壓電陶瓷,在壓電馬達的宏運動結束之后,壓電陶瓷可以驅動并聯(lián)機器人進一步的微調,從而得到一個6-PSS和6-SPS結合宏微雙重驅動并聯(lián)機器人系統(tǒng),其中,微動系統(tǒng)可在微米級運動空間內實現(xiàn)納米級的運動精度.基于大行程柔性鉸鏈的宏微雙重驅動并聯(lián)機器人系統(tǒng),可以同時滿足大工作空間和高精度的工程需要.此外,我們將大行程柔性鉸鏈并聯(lián)機器人系統(tǒng),成功的應用到激光瞄準靶支撐裝置中,其厘米級的運動范圍和納米級的運動分辨力,使其在神光III系統(tǒng)中發(fā)揮了十分重要的作用.

項目成果/簡介:隨著機器人技術的逐步完善,適于特殊作業(yè)的機器人種類也日益增多,其應用領域不斷拓展到微電子制造,MEMS封裝與組裝,高精密機械加工與裝配,生物芯片制備,大范圍高速掃描檢測裝備等行業(yè).隨之而來的,各行業(yè)對機器人的性能指標提出了越來越高的要求,追求機器人的高定位精度,高重復精度,高分辨力,同時還要求其工作范圍大,質量輕,能耗低等,從而對機器人結構的設計提出了更高的要求.在這樣的前提之下,為滿足

本發(fā)明屬于柔性電子收卷控制相關技術領域，并公開了一種面 向變截面柔性電子的恒應力收卷控制系統(tǒng)，其包括張力傳感器、張力 控制器、卷徑傳感器、內應力測量裝置、內應力控制器和執(zhí)行件等; 其中卷徑傳感器用于實現(xiàn)料卷外徑的測量;張力傳感器用于檢測薄膜 張力并反饋給張力控制器實現(xiàn)張力的閉環(huán)控制;內應力測量裝置包括 一組壓力傳感器、導電滑環(huán)以及若干固定零件，并用于實現(xiàn)料卷內部 應力分布狀態(tài)的測量并將其饋給張力控制器，實現(xiàn)料卷內部應力的閉 環(huán)控制。本發(fā)明還公開了相應的收卷控制工藝。通過本發(fā)明，能夠以 更為高效和高精

本發(fā)明公開了一種適用于成卷柔性電子器件的逐片轉移裝置， 包括薄膜進給單元、載帶輸送單元、真空輥吸附單元、壓輥轉移單元 和廢料剔除單元，其中薄膜進給單元用于薄膜的進給運動并對薄膜進 行模切，模切后的薄膜經(jīng)真空輥吸附單元驅動至壓輥轉移單元，模切 后的薄膜在壓輥轉移單元中實現(xiàn)與載帶之間的粘著和固定，廢料剔除 單元則根據(jù)工況需要提供多種對廢料的實時檢測和剔除操作。通過本 發(fā)明，各個模塊單元之間相互聯(lián)系，共同協(xié)作，實現(xiàn)對成卷柔性電子 器件逐片的高速檢測轉移過程，同時具備運動穩(wěn)定性和可靠性好等優(yōu) 點。

本發(fā)明公開了一種C反應蛋白柔性汗液電化學傳感器的制備方法。傳感器由CRP工作電極、碳對電極、銀?氯化銀參比電極組成，通過結合MIP和卟啉金屬有機框架材料（PMOFs）?金鉑雙金屬納米顆粒復合物，特異性檢測汗液中的CRP含量。卟啉用作仿生催化劑，模擬細胞色素酶（P450）的催化效果，配合具有等離子體增強電化學氧化性能的金鉑雙金屬納米顆粒（AuPt NPs），顯著提高了電子傳輸效率，放大檢測信號，從而提升傳感器的靈敏度。本發(fā)明CRP柔性汗液電化學傳感器具有制備方法簡單，成本低廉，能夠無創(chuàng)、快速檢測汗液CRP含量，全面捕捉人體炎癥狀態(tài)的變化趨勢，靈敏度高等優(yōu)勢，對汗液CRP的高穩(wěn)定性和高特異性監(jiān)測具有重要意義。

本發(fā)明公開了一種用于汗液中多巴胺檢測的柔性場效應晶體管及其制備方法。通過高熵普魯士藍類似物材料對柔性場效應晶體管進行表面修飾，顯著提升了器件的電化學傳感性能，使其對多巴胺有著較低的檢測限和較寬的檢測范圍。該柔性場效應晶體管以聚酰亞胺為襯底，具備良好的柔韌性和穩(wěn)定性，適用于可穿戴式應用場景。其結構簡單，制備工藝靈活，適合大批量生產。基于高熵普魯士藍類似物修飾的柔性場效應晶體管為柔性生物傳感器在汗液檢測領域提供了一種新的技術方案，為疾病早期診斷和個性化醫(yī)療提供了新的技術手段。

GL-CS-2E型 機電一體化柔性生產綜合實訓系統(tǒng)是使用柔性制造技術中具有代表性的制造自動化系統(tǒng)，可實現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理。柔性制造技術是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上，將以往企業(yè)中相互獨立的工程設計、生產制造及經(jīng)營管理等過程，在計算機及其軟件的支撐下，構成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機的系統(tǒng)，以實現(xiàn)全局動態(tài)優(yōu)化，總體效益、柔性，優(yōu)化以外產品并對其進行升級改造并進而贏得競爭的智能制造技術。

為了進一步驗證紅樹植物在全球氣候變化下是否足夠強健，研究人員對現(xiàn)存紅樹物種的歷史群體大小動態(tài)變化分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)紅樹物種在海平面快速變化時期發(fā)生了種群規(guī)模急劇減少和破碎分化。

該研究利用水浴提拉法制備了雙層定向排列Ag NWs網(wǎng)絡。基于該網(wǎng)絡的柔性傳感器可以實現(xiàn)不同變形行為的在線監(jiān)測。基于該傳感器制備了實時手勢探測器，在計算機中對手勢進行重建，為虛擬與現(xiàn)實交互提供了可能性。該研究成果已經(jīng)在SCIENTIC REPORTS 上成功發(fā)表，并入選該期刊年度下載次數(shù)Top 100。