摘要：设计并搭建基于多方过程的数字化实验仪,以空气为工质,通过控制步进电机推进过程,压缩气缸内气体,实现多种热力学过程.测量典型的多方过程的状态变化,获得气体物质的量、体积和压强及系统的散热系数,从而验证该实验仪可实现指定指数的多方过程.

摘要：内窥镜进入被检体后无法通过传回的画面准确判断内窥镜整体形态,为更精准的控制弯曲部的蛇骨弯曲,需要分析插入导管及其内藏物的相互关系。分析内藏物中弹簧管与钢丝绳的部分,提出了插入导管中牵引钢丝绳和弹簧管在不受力时位置关系的理论模型,基于Ramberg-Osgood模型推出了钢丝绳受拉后钢丝绳弹性变形量,结合实验数据利用最小二乘法拟合出了钢丝绳长度变化量与拉力、盘曲半径和盘曲角度之间的关系公式。经实验验证在钢丝绳不受力时误差在10%以内,在钢丝绳受拉后理论公式与实验数据的误差在16%以下的数据点占总数据点的90%。

摘要：为实现工业内窥镜在控制弯角时随转随停的功能,设计了弯角锁定装置并利用ANSYS软件进行静力学分析。结果表明,刚强度满足设计要求且可以继续优化。以最小质量为优化目标,对关键零部件外周圈单元进行轻量化设计,将优化后的模型再次进行静力学分析验证刚强度可行性,并对优化前后模型的静态特性对比分析。结果表明,优化后的模型质量减少了18.9%,最大应力和位移虽有些许的增加,但均在刚强度设计要求内,确定了拓扑优化的可行性。

摘要：为解决现有内窥镜存在的使用时间长、手指易疲劳问题,提出了电机助力系统结构,对关键零部件抱紧装置进行优化设计与试验。首先,利用ADAMS软件分析得到抱紧装置摩擦片和助力轴套的角速度曲线图,验证了装置的平稳可靠;再根据不同电机参数下摩擦片的共速时间,结合MATLAB软件处理数据得出2个参数间的4阶关系式并求得最优参数解;最后搭建电机助力系统样机平台,针对不同电机转速分别进行试验。结果表明,当电机转速为52.5 (°)/s,即助力轴套转速为39 (°)/s时共速所需时间最少,即电机助力质量最优。试验实例与运动学仿真结果进行对比存在4.9%的误差,在许可范围内,再次验证了装置的可行性。