摘要：选择低毒、无致癌毒性的材料,创新性地使用冰浴手段,在相对温和的反应条件下制备出氯甲基化聚砜(CMPSF),并采用响应面法优化了CMPSF的制备条件。结果表明,当冰浴温度3.3℃、三甲基氯硅烷用量15.63ml、反应温度35℃、溶剂量500 ml、搅拌速度200 r·min^(-1)、催化剂用量1.52 ml、反应时间40 h时,CMPSF的氯甲基化程度可达最大值1.443 mmol·g^(-1)。进一步将优化后的CMPSF原料季铵化,最终制得聚砜阴离子交换膜(PSFAEM)。利用FT-IR、~1H NMR和XPS对各产物的化学结构进行了表征,并测定了阴离子交换膜的主要性能,结果表明所制阴膜的离子交换容量为1.2 mmol·g^(-1)、面电阻为1.05?·cm^2、含水量为0.42 g·g^(-1)、溶胀率为25.47%,由热重分析结果可知季铵基团脱落温度为140℃,所制阴膜的性能满足实际应用中对阴离子交换膜的要求。

摘要：针对传统农业气象观测和当前传感器技术存在的不足,设计了一套基于信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)的气象远程监测系统。针对信息物理系统时空特性,基于节点事件驱动方法,建立了3层信息物理系统模型,并给出了时空事件建模方法。该系统由边缘设备负责感知,云平台负责计算,通过事件-行为模式保证时空同步性,实现了气象信息采集、传输和处理的高度集成,同时在网络边缘处应用卷积神经网络实现设备电量识别以自适应采集频率。通过在河北工业大学测试点开展的采集试验和系统模型试运行结果表明,系统表现出较好的实时性、稳定性和时空同步性,农业气象信息的采集、传输、处理和远程监控等各项功能均可满足各级用户需求。

摘要：针对传统农业大棚管理效率低下的问题,在此设计一套基于云服务的大棚温湿度远程监控系统。该系统在大棚监控区域内设置检测节点,检测节点采用树莓派为核心控制板,利用MQTT协议实现DHT11模块对监控区域内温湿度环境参数的采集,并将采集到的数据存放在云服务器当中进行分析。同时管理人员可以通过监控客户端的上位机观测到分析结果,并对大棚环境进行反馈控制,通过这样的远程监控方式可以使大棚内的农作物一直处在适宜状态的生活环境中。经测试结果表明,该系统运行正常,切实可行,满足现代农业的发展需要。

摘要：传统智能仓储领域,主要是以视频监测和人防为主,无法实时显示数字化环境信息并及时对现场设备进行控制。在此基础上,设计了一套基于虚拟现实与物联网技术的仓储远程在线监控系统。传感器通过自适应频率采集算法采集仓储环境的环境信息和执行设备状态发送给云服务器,应用虚拟现实成像技术创建仓库的三维仿真环境。当有异常情况发生时,云服务器端通过传感器采集的数据对事故进行判断、分析,智能推送相应的解决方案。经长期测试,此系统监控实时性高,数据传输可靠,运行稳定。

摘要：针对目前熔融沉积成型义齿3D打印机不能连续进料、打印精度不高等缺点,基于开源的熔融沉积成型3D打印机,重新设计了机械结构和电气控制系统,实现了打印机的持续进料、不间断的高精度打印。采用气泵、螺杆进料机构,保证连续稳定的进料,采用Hbot型的传动机构,并借助Bresenham算法实现协调运动、均匀进料,自动调平保证打印的稳定性,并对进给量进行标定,保证填充的紧密。论述了挤出系统的结构、硬件系统框图和软件的实现。该设计打印质量良好。

摘要：快速成型工艺中分层处理是非常重要的一个步骤。为了兼顾模型的打印精度和成型的效率,从义齿模型分层过程中产生的误差类型和后续的加工工艺出发,针对现有的适应性分层算法不能保证单边的偏差,提出一种义齿模型的分层优化算法:针对不同类型的义齿模型采用不同的分层策略,适应性层厚基于STL文件的法向矢量与相邻两层面上闭环轮廓长度差值比率来确定。结果表明,该算法在保证打印精度的同时提高了打印效率,模型产生的主要误差为冗余误差。

摘要：为实现钢筋弯箍机制造商对设备的远程监控以及提高维修和管理效率,设计了一套基于GPRS的智能弯箍机检测控制系统。以STM32F103RCT6单片机为主芯片,采集现场温湿度、主轴加速度以及设备PLC的相关数据,并通过GPRS模块W801G把数据传递给监控客户端。管理人员可通过监控客户端的上位机观测到远程终端的信息并对其进行控制,其中监控客户端的上位机使用LabVIEW开发。测试结果表明,该系统运行正常,数据传输可靠,能够满足对弯箍机进行远程检测控制的要求。

摘要：在面对危险爆炸环境时,排爆机器人的临场任务具有多样性,根据不同的临场任务,机器人会在自身本体硬件的基础上,在现场对模块化组件进行快速组装,即机器人硬件方面的临场可重构。利用机器人操作系统(ROS),针对不同的硬件模块组合,进行软件重构是临场可重构机器人的软件特性。提出了一种基于ROS的临场可重构排爆机器人软硬件架构模式,在面对复杂环境时,操作人员能够根据现场不同的任务要求,对模块化设计的排爆机器人进行组装,形成硬件重构;而系统软件根据硬件模块的组装情况进行软件自重构,从而使排爆机器人具备完成不同任务的能力。排爆机器人的这种软硬件架构设计模式使得机器人在实际工作中表现出高效性、鲁棒性和自适应性。

摘要：为克服现有陶瓷打印机不能连续进料的缺点以及整机质量较重、精度和稳定性不足等弊端,基于Delta结构设计出一款陶瓷打印机,并对机体位置正逆解、速度和加速度进行分析,建立位置正逆解和速度、加速度方程,将三维模型导入ADAMS软件,结合具体算例进行仿真分析.结果表明:仿真结果与数学模型一致,打印终端在X、Y、Z 3个方向上的最大速度分别为31、18、38 mm/s,在X、Y、Z 3个方向上的最大加速度分别为30、45、45 mm/s2,验证了位置正逆解和速度、加速度数学模型的正确性,优化了陶瓷打印机打印终端的运动特性,避免打印过程中出现急停、速度突变等情况,实现了平稳打印.

摘要：针对目前3D打印机控制系统中存在的处理速度慢、电路复杂、打印质量不高、断电重新打印等缺点,设计了一款基于STM32的彩色3D打印机的控制系统,该方案实现了上位机通信、数据处理、信号控制、断电续打、彩色打印等功能,选用DRV8825步进电机驱动器实现了对步进电机的细分驱动;使用PID调节的方式调节加热床的温度。重点论述了控制系统的主要硬件电路设计和软件实现流程。系统表现良好且能缩短大量打印时间。