摘要：本文针对纳米材料的纳米操作,提出了一种复合激光近场光镊与AFM探针进行纳米操作的方法,并基于动量守恒原理,采用三维时域有限差分方法建立了该方案中激光近场对纳米微粒的作用力模型,分析了各轴向光阱力的分布情况,讨论了两探针间距离、针尖材料的电导率、入射平面光场的偏振方向、入射角和波长等参数对近场光阱力的影响。结果表明:位于耦合光场中特定位置的微粒可被捕获至固定位置,所需的捕获功率大大低于传统光镊所需的捕获功率;为实现稳定的纳米操作,光纤探针与AFM探针的距离应保持在孔径范围内,两探针的相互位置应保持成垂直关系,同时应选用短波长的捕获激光,并保持激光偏振方向与AFM探针轴线的匹配。本文设计的近场光镊与AFM探针相复合的纳米操作系统,能大大扩宽近场光镊和AFM系统在纳米操作上的应用范围。

摘要：为了发展更多新型结构的并联机器人,克服传统并联机器人工作空间较小、奇异性与运动学正解分析复杂的缺点,针对并联机构运动支链结构形式,将并联机构分为杆支撑并联机构、绳牵引并联机构和钢带并联机构,并介绍了这3种并联机构的运动学原理.针对这3种并联机器人机构形式,从运动位置、工作空间、奇异位形3方面,对国内外并联机器人运动学与奇异性的研究现状进行详细的阐述.分析钢带并联机器人结构与驱动方式的特殊性,对钢带并联机器人在运动过程中由于钢带承载力有限导致失稳所带来的问题进行探讨.结果表明,并联机器人运动学与奇异性的理论研究方法还不成熟,需要从结构设计和理论2方面进行突破才能解决并联机器人发展的瓶颈问题,从而拓宽并联机器人的应用领域.

摘要：针对目前主流的闭门器存在的问题,提出一种集门停、自动闭门、缓冲调速等功能为一体的自动闭门组合铰链。在设计自动闭门组合铰链基本结构的基础上,分析了它的工作原理,建立了自动闭门组合铰链与门组成的系统的物理模型和运动微分方程。为了使组合铰链运转平稳和速度可调,采用张力与速度调节机构分离的设计方法。这种方法使阻尼分支具有较大的空间容纳单向阀阀芯,增加单向阀的行程,进而提高速度调节的灵敏度,还能减少因弹簧储能和摩擦产生的热传递,降低液压阻尼机构的温度变化,提高自动闭门铰链的稳定性。文章对新型高性能闭门器的研究具有一定实用意义。

摘要：采用有限元方法对拉床支撑结构进行校核和优化设计,可获得高刚度轻量化的机械结构,前提是建立准确的有限元模型。以拉床支撑结构三大件之一的床台为分析对象,研究拉床结构有限元建模方法,建立5种不同网格类型和连接方案,采用3种约束条件,组合出15组床台的约束模态分析方案。将数值计算结果与实验结果进行对比分析。结果表明,在采用实体模型、只约束侧面顶端和底部的边界条件下,计算结果与实验结果匹配最好。

摘要：研究了SMA弹簧集群的驱动控制与动态特性。在分析生物骨骼肌微观结构特性的基础上,建立了3行5列的阵列结构SMA弹簧集群及驱动控制实验平台。基于数理统计理论,建立了SMA弹簧集群驱动开关控制方法,利用ADAMS软件对SMA致动器集群的位移和力特性进行了仿真分析。设计了基于PLC的集群控制硬件平台,利用组态王软件建立了集群控制图形用户界面,给出了SMA弹簧集群的激活控制法则,获得了SMA弹簧集群的张力时间历程,在此基础上研究了不同的SMA弹簧激活组合对输出力特性的影响。实验表明,SMA致动器集群存在严重的耦合特性。最后讨论了致动器集群输出力的振荡特性及振荡消除方法。

摘要：通过分析920T核ARM处理器的高速片上系统总线AHB时序及其静态存储控制器SMC接口模型,研究IBM PC/AT和IEEE PC/104总线规范,提出一种在ARM平台上实现兼容PC/104总线的方案.深入探讨两种平台体系在存储器结构、指令系统及总线时序等方面的巨大差异,给出了克服这些差异并实现总线功能兼容的方法.该兼容总线解决了在ARM平台上无法使用标准PC/104模板的难题,采用该方案有利于在嵌入式系统的设计中兼取ARM处理器和PC/AT体系的优势.

摘要：并联机器人的刚度与静力学分析,对于机构力学性能研究具有重要的理论价值和意义.本文围绕杆支撑、绳牵引和钢带传动3种结构形式,详细阐述了国内外并联机构刚度和静力学分析的研究现状.着重从有限元、解析模型和性能分析3方面分析了杆支撑并联机构的刚度研究进展.讨论了有关绳牵引并联机构中绳拉力、动载荷频率、绳牵引预紧力与刚度、静力学之间关系的研究成果.根据钢带并联机器人结构的特殊性,对钢带并联机构的刚度与静力学分析中可能遇到的失稳与振动问题进行了探讨.最后,对并联机器人技术发展情况进行总结与展望,指出随着刚度分析与静力学分析的不断深入,并联机器人的力学理论将会日趋成熟和完善,为并联机器人机构优化设计提供更深入、系统的理论依据.

摘要：针对空间飞行器太阳翼展开地面试验中使用的二维平面滑轨式零重力吊架卸载设备,存在轴承沿导轨运动的摩擦力引起附加的展开力矩问题,设计了带有周向均压槽的高承载力、高刚度环形气浮垫,来代替上述吊挂滑轮车,在水平方向上实现了极低摩擦力,并基于气体的运动方程、质量连续性方程和状态方程,对环形气浮垫进行建模计算其承载力,并用Fluent仿真计算,仿真结果与理论计算基本一致。当吊挂试件的重力在环形气浮垫承载力范围内时,就能在水平方向上实现极低摩擦力展开,从而消除由摩擦力引起的附加展开力矩的影响,最终验证了带有均压槽的环形气浮垫替换方案的可行性。

摘要：针对止推空气轴承的气管扰动问题,设计出一种无摩擦的旋转供气装置,该装置为一基于气体润滑技术的复合空气轴承,通过Fluent软件仿真,计算出装置的径向空气轴承部分和轴向空气轴承部分的承载力,在受力不超出空气轴承承载力的范围时,该装置可以实现无摩擦旋转供气,可消除运动轨迹为圆周的止推供气轴承气管的扰动影响,最终验证了该装置性能可靠。

摘要：针对许多应用系统对FIFO深度不断增长的需求与SRAM技术较低的存储密度之间的矛盾,提出了设计一套使用DDR2存储器,且在FPGA上实现FIFO访问控制的解决方案。设计了一个具有较低访问延迟的DDR2控制器自行实现DDR2存储器所需的自刷新、访存调度、地址译码等操作,通过并发访问和时钟同步,提供了与典型同步FIFO存储器兼容的访问接口。重点研究DDR2标准中用于支持并行访问和信号传输的若干特性,并给出了一种低访问延迟的DDR2控制器状态机表示。所设计的FIFO接口能够支持并行数据读写,具有固定的访问周期。研究和测试结果表明,FIFO接口完全屏蔽了DDR2复杂的内部时序,能提供较高的访问速率,且深度可配置。