摘要：介绍了一种多波长半导体激光器驱动系统的设计,该系统采用了压控电流源与PicoLAS模块混合驱动的方法,具有效率高、体积小、电路简单可靠、易于系统集成等优点,为半导体激光器的驱动设计提供了一种选择和参考。

摘要：针对肩关节运动损伤康复训练问题,通过分析肩关节的运动方式,设计一种外骨骼肩关节康复机器人。对机器人的整体样机机械结构进行简单建模设计,并解决了肩关节旋转中心瞬时可变性的问题;通过D-H法推导出机器人运动学方程,并通过MATLAB验证了运动学方程的正确性。利用ADAMS软件中建立的虚拟样机模型,对机器人进行运动学和动力学的仿真,得到各关节角速度与时间的关系和各关节的驱动力矩曲线。最后通过蒙特卡洛法,计算出机器人末端运动的位置云图,得到机器人末端的运动范围。仿真分析验证了机器人结构的可行性和运动学方程的正确性,可以实现康复目的。

摘要：研制了多波长的激光消融控制系统,该系统可单独或组合输出多种波长激光,在MRI实时影像引导下,将激光经磁兼容光路导入病灶,实现肿瘤消融。本文设计的系统可控制激光功率、脉宽、时间、温度等多种参数,并通过动物实验提出一种行之有效的治疗方案及参数,在激光消融肿瘤及相关领域具备进一步丰富现有医疗方案的潜力。

摘要：为了探究宇宙起源与演化过程,大口径巡天望远镜将突破已有的探测深度和广度,帮助人类解决更多科学前沿领域问题。大口径校正镜组不同于普通的透射式光学系统,为了使校正镜组性能满足设计要求,总结分析了透镜支撑设计的基本原理和一般方法,建立了弹性体有限元模型,进行了参数化分析并优化了支撑结构关键部位。着重考虑透镜和镜室在不同重力载荷下的位移变形、应力变化和成像质量要求。结果显示,在0°~90°俯仰角变化范围内,弹性体支撑的透镜标准化点源敏感性值最小值为0.9731,其面形误差、应力和位移等方面均满足系统设计要求,以上的工作对于类似的大口径系统设计与优化有着一定指导意义。

摘要：为提高显微外科手术精度,设计了手持式显微外科手术机器人代替传统手术器械,用于反向补偿人手不自主的颤动。针对现有手持式机器人外形尺寸大,缺乏远运动中心点以及运动范围小等问题,在结构设计和运动学方面展开研究。基于Gough-Stewart构型设计了手持式机器人的整体结构,采用矢量分析法建立基于远运动中心点的逆向运动学模型,采用快速极坐标搜索法对手术器械尖端的工作空间进行仿真分析,搭建实验平台进行运动精度测试。结果表明,所设计手持式机器人能够实现更大的工作空间,并满足显微外科手术的设计要求。

摘要：校正镜组是大口径大视场望远镜的核心组件。为了满足透镜面形和成像质量等光学设计要求,透镜支撑结构的设计与安装对准方式的选择尤为重要。本文详细介绍三种透镜支撑结构,压圈隔圈支撑、RTV弹性体支撑和柔性结构支撑,并对三种支撑方式优缺点进行比较。结合实例总结了校正镜组的安装对准方式,对大口径大视场望远镜校正镜组的支撑结构设计及安装方式确定具有非常好的借鉴意义。

摘要：为了保证在重力变化下大口径巡天望远镜透镜组的成像质量,需要研究一种可以适用于大口径透镜组的波前检测方法,用于实现系统装调检测。首先,基于差分光学传递函数(differential optical transfer function,dOTF)建立了一套波前对准检测技术,在此基础上,分析了运算过程中相位解缠,CCD探测噪声以及大气扰动对检测算法造成的误差影响,结果表明检测误差分别小于10%、1%和2.5%,经过叠加可得整体的测量精度约为10.3%,满足一般大口径大视场检测系统设计指标。最后针对80 mm的透射式系统进行验证,由实验结果得到波前检测主要成分为彗差,与理论分析结果一致,符合几何光学预测结果。

摘要：自发拉曼光谱检测具有宽光谱高分辨但信号较弱的特点,因此杂散光的影响不可忽视。针对自行设计的单细胞拉曼光谱仪光栅转动下系统杂散光产生的机理进行了研究,给出了杂散光抑制方法,特别是多重结构下消除杂散光光学陷阱的设计方法,通过Trace Pro软件仿真验证了其杂散光抑制的有效性,分析结果显示,杂散光抑制后不同波长处杂散辐射比降低了12%~47%,细胞拉曼光谱仪整体杂散光水平低于10^(-6),经杂散光抑制后的光谱仪更加有利于微弱光信号的探测。

摘要：为了更好地适应大口径大视场望远镜的成像要求,在相机焦平面拼接多个CCD使其能够覆盖望远镜的全视场成为大口径大视场望远镜光学相机设计的重点。本文系统地总结了当前国内外探测器平面度测量方法的最新研究进展,对比了应用较广的扫描白光干涉仪、三角激光测量仪以及激光同轴位移器的特点。文章还结合了国外大口径大视场望远镜中的相机焦平面靶面拼接特点,对其测量方法及设备进行了详细介绍和总结分析,为大口径大视场地基光电望远镜焦平面拼接探测器的平面度测量提供一定的经验参考。

摘要：现有的心肺复苏机无法根据不同患者的不同情况进行自适应的调整,为了解决这一问题,设计了一款基于阻抗控制的电驱动智能心肺复苏机。首先,介绍了心肺复苏机的传动方案和结构,又介绍了利用阻抗控制的对力顺应性来规划胸外按压运动的过程,能够结合患者当前的情况对按压运动进行自适应调整;然后,监测了每次胸外按压产生的泵血效果和潜在的骨折风险,并将其作为依据,利用模糊控制对阻抗参数进行了自适应调节,并利用阻抗控制器生成了按压轨迹;最后,利用医用人体模型和由计算机搭建的生理数学模型进行了半物理实验,并将智能心肺复苏机与传统心肺复苏机的按压效果进行了对比。研究结果表明:智能心肺复苏机的按压深度可达5 cm~7 cm;与传统心肺复苏机进行的标准按压效果相比,经优化后的按压最高可将PETCO_(2)提升4.58 mmHg;在提高患者恢复自主呼吸能力的同时,可提升安全性,减轻按压对患者的伤害。