摘要：作为可再生能源,波浪能的吸收和利用一直是国内外热点研究内容之一。本文提出一种新的基于惯性摆结构的波浪能吸收转换方法,对这种结构在波浪力作用下的频域响应进行了分析,建立了其最优化能量获取模型,提出采用多种群遗传算法对其结构进行优化设计,并针对系统所受波浪力(矩)随载体半径改变而改变,且求取困难的问题,采用最小二乘法对波浪力(矩)与载体半径变化的关系进行了拟和。通过优化结果找出影响结构获取波浪能量的因素,仿真结果表明了方法的先进性,为进一步的应用研究和频域波能获取研究奠定了基础。

摘要：本文介绍了一种非接触式（ＬＷ－１型）机器人重复位姿精度检测系统．该系统采用电涡流传感器作为位置信息传感器．以这种传感器的检测性能为基础，研究设计了相应的传感器测量结构、数学模型和坐标变换求解方法，使系统技术指标及使用性能达到了检测机器人重复位姿精度的实用要求．该系统具有鲁棒性强、设计合理、结构简单、造价低廉等特点。

摘要：为了实现2维非耦合纳米驱动控制,介绍了一种基于压电陶瓷驱动和柔性筋板导向的一体化新型纳米级微动平台的结构设计.重点介绍了运用解析计算方法对平台结构力学特性的分析研究,得出了该平台导向筋板弱截面处的最大应力以及主体机构的基频值,并通过有限元仿真验证了解析计算结果的正确性.最后,采用显微视觉技术,进行了微动平台动态运动性能的测试实验,给出了平台的动态输入输出特性曲线.

摘要：启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是一种“昂贵”的多任务工作方式。相比之下,多线程技术是一种非常“节俭”的多任务操作方式。本文针对SPM纳米操作系统中的ARM嵌入式开发平台的任务特点,分析比较了Linux系统下多线程和多进程技术的性能,为设计实现ARM开发平台下的多线程程序起到关键的作用。

摘要：实现高分辨率原子力显微镜(AFM)扫描成像需要高精度的信号采集,针对这个问题,设计了一款基于FPGA和ADS1610的高精度信号采集模块,研究中运用信号完整性理论对模块电路噪声进行了分析与仿真,并通过采取阻抗匹配、电容滤波等方法有效抑制了噪声;实际测试结果显示:最小精度可达0.2mV,满足设计需要,对实现高分辨AFM成像有重要意义。

摘要：研究了非线性控制理论中的近似线性化方法在移动机器人控制上的应用问题。针对机器人控制领域中多输入多输出(MIMO)仿射非线性系统,研究了一种基于平衡流形的近似线性化算法,并用此算法解决了一类完整约束正交轮式全方位移动机器人(WMR)的镇定问题。仿真分析表明,此方法不仅能够实现系统的镇定,而且降低了因平衡工作点变动给系统稳定性带来的影响,同时也大大地简化了对非线性系统的综合设计过程,具有良好的控制效果和实用性。

摘要：随着微机电系统(MEMS)设计日趋成熟,度量问题越来越成为微系统技术中的热点。使用改进的拉普拉斯求和方法(SML)和深度估计法来测量热度驱动微夹持器末端的弯曲程度。实验中,使用了10幅在42℃时微夹持器的水下工作图像来验证这种光学聚焦方法,结果证明使用光学聚焦方法可以测量出作为驱动器反馈输入的末端弯曲大小,实现对驱动器运动的精确控制。

摘要：由于缺乏实时的传感器信息反馈，导致传统的基于原子力显微镜的纳米操作盲目，操作效率和成功率都非常低。为了克服这一问题，设计和实现了一种具有实时视觉和三维触觉反馈的纳米操作系统。当利用该系统进行纳米操作时，操作者不但可以实时感受到探针与被操作物体间的相互作用力，还可以在3D增强现实图像界面中观察到纳米操作场景的变化，并可以在线控制探针的三维运动。这种交互式的操作系统使得纳米操作变得容易可行。纳米刻画实验和多壁碳纳米管的推动宾验验证了该系统的有效性和高效率。

摘要：液体混合是微流控芯片的重要功能之一,微流控液体混合方式可分为主动式和被动式两种。针对目前微流控混合器存在的被动式混合效率不高和主动式混合器制作工艺复杂等问题,研究设计了一种基于雕刻机加工的低成本、高效率气动式微流控混合器。该微流控芯片采用数控雕刻机快速加工微模具,经PDMS固化、翻模、打孔和键合等工艺,实现了微流控混合器的制作。同时研究设计了多气室脉冲气体驱动模式,有效实现了微量试剂和样品的快速混合。实验结果表明,所研究的主动式微流控混合器可以产生对流混沌作用,显著提高微尺度下的混合效率,为实现低成本的微流控芯片制作和高效试剂混合的MEMS生化检测系统提供了一种有效的技术途径。

摘要：研究了一种利用一般原子力显微镜(AFM)实现简便高效纳米操作的方法。利用AFM的成像功能及AFM探针的刻划功能,记录并测量压电陶瓷管(PZT)在X和Y两个方向的位移特性,解决了一般AFM无法检测自身PZT在X和Y两个方向位移的问题;采用PrandtlIshlinskii(PI)模型对PZT的迟滞非线性特性进行建模并建立前馈控制器,以解决AFM探针任意运动路径的驱动问题;采用虚拟纳米手策略对AFM探针的运动路径进行设计,通过构建的前馈控制器驱动AFM探针,完成了15μm×15μm范围内对直径200 nm聚苯乙烯颗粒的连续折线推动,并对长约1.3μm的银棒进行了固定姿态连续平移操作,推动距离超过5μm,整个过程因减少了局部扫描环节而使平均单次操作时间减小到10 s以内。