摘要：针对产品族配置与考虑升级的再制造设计协同问题,提出一种主从关联优化方法,建立了一个双层规划模型。该模型以产品族配置设计为主优化问题(主者),并以产品族的全生命周期利润最大化为目标建立上层模型;下层优化问题则是以再制造利润最大化为目标,决策如何选择产品的升级模块和再制造模块(从者)。为了求解该模型,开发双层嵌套遗传算法及其相应的编码策略。最后,将该模型和求解算法应用于台式电脑产品族案例中,将所得的结果与两阶段方法进行比较,验证了其有效性及可行性,并说明了所提主从关联优化方法在解决产品族配置与考虑升级的再制造设计关联优化问题方面的优势性。

摘要：随着纳米技术和加工工艺的发展,纳米发电机被提出用于将自然界中微弱低频振动机械能转化为电能,进而为小型传感系统长续航工作提供可能。基于摩擦纳米发电机和压电纳米发电机的电荷积累与转移规律,设计了拱形结构并构建了摩擦-压电复合式能量采集器,将两种力-电转换模式有效整合,并突破了以往能量采集器只能收集垂直方向机械能的限制。搭建了测试系统,研究了能量采集器的输出性能。摩擦单元经过整流后的输出开路电压和输出短路电流分别可达60 V和1.25μA,压电单元经过整流后的输出开路电压和输出短路电流分别为约10 V和约0.9μA。此外,制备的能量采集器不仅可为电容进行充电,还可点亮50只发光二极管(LED),在驱动小型电气设备领域展现出应用潜力。

摘要：越野滑雪训练多依赖于教练的主观判断和运动员的实际感受,缺乏有效的数据支撑.为了解越野滑雪运动员的体能分配和速度变化情况,设计了一种面向滑雪运动的多参量数据监测系统.多参量数据监测系统采用了低功耗设计理念,程序基于μC/OS-II嵌入式系统,以STM32L1系列低功耗单片机为控制核心,通过心率传感器、GNSS定位模块、惯性测量单元等传感器的数据,可获取运动员心率、运动轨迹、运动速率、滑行姿态等运动信息.数据通过蓝牙实时发送到手机移动端,之后通过手机传到服务器端,教练可以在电脑端观看运动员训练情况,指导运动员训练.该系统结构简单、工作可靠,可以获得滑雪运动员运动信息,适用于越野滑雪运动员状态的监测.实验结果表明,系统可以有效地监测运动员的运动情况,在运动员状态监测方面具有巨大优势.

摘要：为了实现水声传感器的低能耗、高灵敏度以及低成本批量制造,设计并制备了一种四螺旋梁集成拾振微球的一体化仿生压电微电子机械系统(MEMS)水声传感器。根据水母耳石触觉结构和水母身体回弹发电原理对该传感器进行仿生结构设计,并通过建模仿真确定其几何尺寸。利用溶胶-凝胶法制备了PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_(3)(PZT)压电薄膜,实现了压电层与Si晶圆片的异质集成,使用MEMS工艺制造了传感器件并完成封装。通过水声校准系统进行接收灵敏度测试,结果表明水声传感器的灵敏度达到-184.63 dB,表现出良好的灵敏度特性。对促进无源水声传感系统的发展和解决深海环境中微弱信号的灵敏识别、探测等技术难题具有重要意义。

摘要：设计合成了新型基于稀土(铕,铽)离子的聚合物凝胶,并通过调控铕、铽的比例获得了多色发光体系材料。通过扫描电子显微镜、流变仪、荧光光谱仪等对材料进行表征,确定形貌、流变性能及发光性质。通过铕、铽比例的调控,得到了红光、橙色光、黄光、粉色光和绿光等多色发光稀土聚合物凝胶体系。该实验合成方法简单,涵盖了凝胶的制备、测试、发光性能等多个内容,可以培养学生了解稀土发光材料的发光特点及发光调控等知识,同时通过性能测试熟悉荧光光谱仪、扫描电镜、红外光谱仪等大型仪器的工作原理和操作步骤,有利于学生操作能力、自主探究能力、分析和解决问题能力等综合能力的进一步提高,有利于培养创新型人才。

摘要：针对现有康复设备存在柔顺性不足、难以适应手部狭小活动空间等问题,设计了一种可实现手指屈伸、收展的末端牵引式手指康复机器人,并对其人机模型进行运动学、动力学分析。提出了一种基于手指训练位姿的阻抗控制模型,实现了面向手部关节的机器人变刚度设计。为了对机器人的性能进行验证,搭建了相关实验平台。实验结果表明,变刚度设计能实现不同训练位置处对应刚度的设定,基于训练中的手指位姿信息的阻抗控制器能够实现手指康复训练时的柔顺性控制。

摘要：为实现水听器体积微型化,提高其固有频率并保证灵敏度,提出了一种新型无源器件,即基于压电效应的微机电系统(MEMS)一维球形矢量水听器。使用COMSOL软件进行仿真设计,确定器件关键尺寸。采用MEMS工艺加工制得器件并进行测试,结果表明:该水听器灵敏度达到-205 dB(0 dB=1 V/μPa),固有频率可达到1.6 kHz,具有良好的一维指向性。

摘要：因虚假仓单、重复质押等问题导致仓单质押融资效率低下,区块链技术可有效破解这一难题。本文通过分析传统供应链金融行业中仓单质押融资模式的痛点,提出区块链赋能仓单质押的解决方案。研究表明,区块链通过构建可信可流转的电子仓单,可破解决传统供应链金融行业仓单质押模式下仓储监管难以及信息共享难的困境。本文的研究为区块链赋能仓单质押融资提供了理论依据与借鉴。