摘要：为满足超宽带收发信机应用需求,提出了一种基于十字转门结构的改进型Ka全频段正交模耦合器。首先,为了提升宽带性能同时减小结构复杂度,设计了一种三阶E面弯波导以及一种阶梯型E面波导功分器,以实现对称的全E面结构设计。其次,提出了一种连接波导长度设计准则,保证了两种正交模式的相位一致性。该设计避免了切割十字转门结构,且剖分装配块的总数不超过四,大幅降低了加工容差、装配精度要求。实测结果表明,在26 GHz~40 GHz(42%)范围内,该正交模耦合器回波损耗优于20 dB,正交隔离度优于50 dB,插入损耗低于0.4 dB,两种模式传输路径相位差低于5°。实测性能与全波仿真结果具有良好的一致性。

摘要：在机器运作中,其刚度、强度、振动情况和变形量直接影响相关部件和使用寿命,为提高机床减速箱的动态稳定性和主体结构强度,利用SolidWorks设计结构并满足机械配合,完成构架减速箱内部承载着齿轮啮合工作,针对这一组构件对减速箱模型进行有限元分析,其强度、刚度及变形量均在许用范围内,得出最终变形量以及应力云图。再进行拓扑优化分析,优化设计经过计算得出材料节约了30%,提高材料利用率满足设计零部件机械设备科研需求。

摘要：目的旨在通过分析TRIZ在中国设计创新研究中的关键词和知识图谱,深入探讨TRIZ理论在中国设计学领域的应用潜力。方法搜集并筛选CNKI数据库中TRIZ理论视域下设计学相关文献作为数据源,运用CiteSpace软件进行文献科学计量可视化分析,统计年度发文量以了解当前研究现状。通过关键词共现和聚类的方法,提取了TRIZ设计领域的关键词,并构建了设计知识图谱,以预测研究脉络的发展方向和未来趋势。结果研究表明,国内TRIZ设计研究应着重关注四个重要方面,并在TRIZ设计视域下提出了推进创新的三个关键方向。结论为推动TRIZ理论在设计创新中的发展,建议加强对设计研究理论体系和核心工具的研究,积极发展集成方法和创新理论,促使TRIZ理论更好地走向企业设计实践,同时,鼓励关注智能产品的全生命周期发展。为TRIZ理论视域下的设计创新研究提供了一定的参考和启示。

摘要：高速开关阀是一种体积小、响应速度快、可靠性高的电液控制转换元件,在各种工业场景中有着广泛的应用.四足机器人大多采用成本高昂的高性能伺服阀控制液压关节进行高速往复运动.本文设计一种阀芯旋转式高速开关阀用于机器人液压关节的高速往复运动,以代替昂贵的伺服阀.首先设计阀芯旋转式高速开关阀的结构,理论分析转速、开口数量对开关频率的影响;然后利用AMESim软件对阀芯旋转式高速开关阀液压系统进行特性分析;最后,搭建测试平台,对阀芯旋转式高速开关阀进行试验,并根据相关数据进行对比分析.仿真和试验验证了本文设计的高速开关阀的合理性与可靠性.

摘要：脑卒中后约70%的患者存在手部功能障碍,需要长期进行康复治疗。康复评估是制定康复治疗方案的科学依据。现有手功能评定方法需要有经验的医生指导患者完成目标任务,其评分机制具有一定的主观性,而且持续时间较长,整个评估过程不仅费力、复杂,还降低了患者的舒适度。目前仍缺乏准确的手功能自动评估系统,开发客观、定量、可靠的测量设备,实现手功能自动评估在康复医学中具有重要意义。因此,提出一种基于柔性阵列式薄膜压力传感器(Flexible Array Pressure Sensor,FAPS)和RGBD相机的自动Fugl-Meyer手功能评估系统。该系统采用Leap Motion双目视觉传感器跟踪手部/手腕的运动姿态,将FAPS分别附着在5种抓握工具上,记录5种抓握方式下手部的力信息。设计包含教学视频的上位机平台,指导患者康复评估动作。分别提取运动姿态和力信息的特征值,设计基于不同条件的逻辑规则分类方法进行每个动作的评定。进行了初步实验,结果证明该系统可用于手部运动功能的康复评估。

摘要：目的建立智能婴儿手推车功能需求指标体系,从而为设计智能婴儿手推车提供理论依据和指导。方法通过婴儿手推车相关文献研究和市场产品分析,运用KJ亲和图法建立智能婴儿手推车功能需求指标。通过问卷调查法、访谈法和AHP层次分析法计算得出各功能指标的权重值,并完成一致性检验。结论得出智能婴儿手推车功能需求指标的目标层1个、一级指标4个和二级指标17个,其中一级指标的重要排序分别为安全性、舒适性、便捷性和智能化,监护人对影响安全性的智能刹车辅助系统、防抱走、速度调节、智能助力和实时定位功能评价较高,同时希望婴儿手推车具有智能坐姿调节、智能遮阳、智能控温和自动摇椅等功能。最后,将研究结论和设计实践相结合设计了一款智能婴儿手推车,并从智能动力、智能防护、智能识别、智能安全、智能语音、APP界面等方面进行设计应用。

摘要：目的建立消防机器人功能需求指标,将人工智能技术与消防机器人功能结合,设计一款具有无人机监测的智能履带式消防机器人。方法通过文献研究、市场产品分析,运用KJ亲和图法建立消防机器人功能需求指标;通过问卷和访谈法及AHP层次分析法计算得出各功能指标的权重值,并完成一致性检验;再通过设计实践法从设计定位、设计效果图、结构分析、功能分析、人工智能技术应用、智能控制系统设计、数据模块分析步骤及界面UI设计等流程,完成智能消防机器人的设计实践。结论得出消防机器人需求指标目标层1个、一级指标4个和二级指标13个,其中一级指标的重要排序为安全性、功能性、智能性和美学性,消防员对机体防爆性、机体耐火性、爬坡/越障/避障功能评级较高,同时希望具有智能分析火源、规划行走路径、无人机巡查等功能。将研究结论和设计实践相结合,设计了一款具有监测无人机的智能消防机器人,通过路空两种模式相互配合,无人机可巡查并规划路径、智能分析、定点监控和火情报警等功能,消防机器人可具有进入危险火场完成灭火和救援等功能。

摘要：利用阳离子型淀粉复合聚合氯化铝(PAC)制得的混凝剂对铜绿微囊藻进行处理,并进行多因素影响下的比较分析。Zeta电位、扫描电镜等结果表明,相比传统PAC,复合混凝剂所带正电荷量升高,它对藻细胞的电中和作用是对蓝藻重要的去除机理,而PAC水解产物和改性淀粉的吸附架桥和网捕卷扫作用也有重要作用。在所选范围内,复合混凝剂在弱酸性(pH=5.5)和中性条件下(pH=7.5)的去除效果较好,最佳去除率能超过80%。不同pH下复合混凝剂对蓝藻的去除存在最佳投加量,投加量过高时它对蓝藻的去除率发生下降。当达到最佳去除率时,延滞期蓝藻所需复合混凝剂投加量最低,稳定生长期蓝藻需要的投加量最高,蓝藻生长过程中产生的胞外物质是导致该结果的重要原因,具体表现为:蓝藻的胞外多糖(EPS)会增加混凝剂的消耗量,但一定量EPS也有助于混凝剂的作用效果。随着初始藻密度提高(1×10^(5)-5×10^(6)cells·mL^(−1)),复合混凝剂对蓝藻的处理效果逐渐发生下降。由于搅拌是为了使混凝剂与藻细胞充分混匀并形成尺寸较大且结构稳定的絮体,因此快搅拌速率不宜过高或过低,快搅拌速率在300 r·min^(−1)时蓝藻的去除效果更好;慢搅拌速率为40 r·min^(−1)且搅拌时间为20 min时蓝藻去除率最高。

摘要：为实现下肢残障者的运动康复,设计液压驱动的下肢外骨骼机器人机构。针对下肢外骨骼的运动跟随需求,提出一种滑模控制器,并进行了控制仿真模拟。仿真结果表明:外骨骼采用该控制算法能较好地实现位置跟踪。基于dSPACE硬件在环实时仿真系统搭建了下肢外骨骼系统,进行了空摆实验、被动跟随实验及主动跟随实验。实验结果表明:设计的下肢助力外骨骼机器人能够为穿戴者提供助力,外骨骼样机的整体稳定性较好,对穿戴者具有良好的跟踪性能与快速响应性。

摘要：为优化设计DC/DC变换器控制环路,以提高系统的稳定性和瞬态响应,对DC/DC变换器小信号模型进行研究,给出基于脉宽调制(PWM)控制芯片UC3843的单端正激变换器设计实例和电路分析。建立了电流模式控制(CMC)的单端正激变换器小信号模型,在此基础上推导出正激变换器的系统传递函数。分析了UC3843斜坡补偿原理,给出了采用TL431和光耦构成的反馈补偿网络数学模型。仿真和实验结果表明模型的正确性,所设计的电路具有输入电压变化范围宽、动态响应快、电压调整率和负载调整率高的特点。