摘要：针对生物力学测量的应用需求,考虑到电容型传感器温度特性好、功耗低等特点,研制了一种新型电容式三维力传感器。该传感器基于一种新颖的弹性体结构,以聚氨酯泡沫作为介质构成了3组电容,使得传感器能够同时感知3个维度的输入力分量并转化为3个通道的电容变化,利用ANSYS有限元分析确定了传感器的尺寸,使其各维度的量程达到±200 N,安全过载大于150%。设计了由电容采集模块和信号处理模块组成的测量系统,嵌入传感器内部,一体化的设计实现了测量数据的实时解算和输出。此外,针对电容式传感器存在的迟滞效应和维间耦合干扰问题,建立了迟滞补偿与解耦模型。通过实验验证,该传感器的Ⅰ类误差低于2.8%,Ⅱ类误差低于4.6%。

摘要：通过正交设计实验,综合考虑提取效率和成本,优化了绞股蓝多糖的提取方法,并对绞股粗多糖进行了初步纯化,测定了提取物的糖含量,其含量水平较前有明显提高,这将为绞股蓝进一步开发生产奠定基础。

摘要：针对现有卷积神经网络模型参数量大、训练耗费时间的问题,提出一种网络串联和并联共用的方法,使用较小的卷积核和较多的非线性激活减少参数量的同时增加网络特征学习能力,提出尺度归一化池化层取代全连接层,避免全连接层参数过多容易导致过拟合的问题,改进后的模型支持训练任意尺寸的图片。实验结果表明,提出方法减少了大量的参数和训练消耗的时间,有效提升了算法的效率。

摘要：提出了一种小型化的具有实时触觉反馈作用的人机接口装置的设计方法,以控制弹性梁的有效变形长度为核心,保证了触觉再现的实时性和准确性,从而可以在操作者指端大范围再现虚拟对象或远程对象的刚度。介绍了该小型化人机触觉再现接口装置的硬件设计和软件设计。该实时触觉再现接口具有尺寸小、刚度再现范围大,可方便与鼠标相结合等特点,可广泛应用于遥操作机器人和虚拟现实领域。

摘要：磁流变液是一种新型的智能材料,在外加磁场作用下其流变学特性如屈服强度能够在毫秒级时间内发生连续可逆的变化。利用磁流变液的这种特殊性能,针对力觉再现技术的要求,设计了一种新型的磁流变阻尼器结构。详细阐述了该阻尼器的工作原理和力矩模型,并完成了有限元模型的建立。运用磁场有限元分析软件Ansoft对阻尼器进行了磁场强度检验并进行了相应的结构改进。仿真结果表明该阻尼器设计结构合理,为磁流变阻尼器的准确设计提供了保证。

摘要：为了研究一个完整隧道施工循环的气温变化规律,以红河州建水(个旧)至元阳高速公路在建高地温隧道-尼格隧道为研究对象。该隧道为高岩温与高水温并存的在建深埋特长隧道,最高水温达63.4℃,最高岩温达88.8℃。针对性地设计了一套气温监测装置,共实测了5个完整施工循环共计约2200个气温值,连续测试时长达74 h,并对实测气温数据进行统计和拟合分析。结果表明:施工过程掌子面区域的气温随时间的变化可划分为4个阶段:下降阶段(第1阶段),骤升阶段(第2阶段),快速上升阶段(第3阶段),缓降阶段(第4阶段)。其中爆破及新鲜围岩散热(对应于第2阶段,第3阶段)对隧道施工区域的气温贡献最大。第1阶段对应于打钻施工环节,气温随时间呈现线性下降趋势,下降率约6%~8%;第2阶段对应爆破施工环节,气温在短时间内气温出现骤升,上升率为10%~12%,但持续时间短,出现一定的骤降;第3阶段为爆破后的围岩散热,气温出现快速上升,上升率约为4%~5%,用Boltzmann函数能比较准确地描述第2、第3阶段的气温随时间变化关系;第4阶段对应于排险、出渣施工环节,气温值变化较为复杂,整体呈现线性缓降趋势,下降率约1%~2%,受机械作业影响,气温出现多处异常高值。建立了施工过程4个阶段的气温随时间的数学表达式。

摘要：电容式触觉传感器在进行触觉压力检测时,传感器的电容变化值为pF和fF数量级,变化较快,难以准确检测。为了实现对电容式触觉传感器微弱电容的准确测量,分别采用电容数字转换芯片AD7746和运算放大电路设计了2种电容式触觉传感器微电容检测电路,然后分别对它们的性能指标进行实验对比测试。实验结果表明:选用AD7746芯片设计的微电容检测电路的性能指标优于运算放大器设计的微电容检测电路的性能指标,且电路简单、体积小、便于集成化,为电容式触觉传感器信号的读取提供参考。

摘要：利用嫦娥一号卫星（CE-1）激光高度计在轨探测科学数据，研究激光高度计月球高程探测误差。对月球南北极纬度60°-90°范围进行月球表面区域划分，进行高程测量重复点的搜索、区域高程粗差的剔除、残差和标准差的计算，并给出处理后区域残差与标准差的分布，对月球南北极区的处理结果作出对比分析，得出南极区纬度60°-90°内区域平均标准差较北极区域偏大。该处理结果为进一步分析激光高度计测量误差的来源提供科学依据，为探月卫星携带的各种有效载荷的设计在精度要求上提供理论指导和参考数据。

摘要：为了探索进气道/发动机一体化设计方法,发展了一种压气机与进气畸变耦合计算的方法.首先从压气机基准流场雷诺平均Navier-Stokes(RANS)仿真结果中提取压气机叶片对气流的作用力,建立压气机全通道体积力模型.再将压气机体积力模型加入到流体计算软件CFX中,实现插板进气畸变与压气机的耦合计算.与实验结果对比表明:压气机体积力模型能有效模拟压气机与上游畸变流场的耦合作用,相比传统的全通道RANS计算能减少近2个数量级的计算网格数.

摘要：为了提高实验室现有遥操作侦察机器人的可靠性、实时性和可扩展性,设计了一套基于CAN总线的机器人控制系统。该系统由一个主节点和多个从节点构成,节点之间采用CAN总线相连,以实现侦察机器人各部分功能的模块化。给出了控制系统的总体结构,并结合系统中机械手控制模块阐述了CAN总线通信的硬件和软件设计。该控制系统已经成功应用在实验室现有的侦察机器人中,能够完成现场环境侦察和应急处理任务,在实际工程应用中得到了良好的应用。