摘要：针对碱水电解反应中气泡对碱水流动和反应过程的影响,采用欧拉-欧拉两相流仿真模型来描述碱水电解过程中气液两相界面和气泡的运动,并在Comsol Multiphysics软件中耦合巴特勒-福尔默电流分布模型,模拟碱水电解。研究结果表明,气泡在电解过程中会对碱水的流动和反应产生显著影响,气泡的存在会降低碱水的电导率,造成隔膜内电流分布不均匀,从而影响电解效率。所做研究为进一步优化碱水电解槽的设计和操作提供了参考。

摘要：针对滚动轴承故障,提出了一种多卷积神经网络融合的滚动轴承故障识别方法。采集滚动轴承在不同状态下的振动信号,利用短时傅里叶变换得到二维时频谱图。基于二维时频谱图的数据结构设计得到二维卷积神经网络、一维时域卷积神经网络、一维频域卷积神经网络,利用这三个卷积神经网络的输出结果构建全连接神经网络进行融合。利用引导聚集集成学习方法训练这一神经网络融合模型,将测试信号输入训练后的神经网络融合模型,实现对滚动轴承故障的智能识别。基于滚动轴承故障试验数据集进行验证,结果表明所提出的多卷积神经网络融合的滚动轴承故障识别方法能够有效识别滚动轴承的故障,并且在相同准确率的前提下,训练稳定性和训练效率均高于单一卷积神经网络模型。

摘要：为解决医师手工开展颈椎前路手术的临床痛点,基于机械臂设计了颈椎前路手术机器人系统。在设计中,完成了颈椎术中定位匹配系统,推导了磨钻工具与机械臂、光学导航的标定,并应用了基于六维力传感器的机械臂柔顺控制技术。通过对颈椎全段模型骨进行磨钻试验,确认颈椎前路手术机器人系统的手术精度达到要求,可应用于临床手术,具有良好的市场前景。

摘要：发电机定子铁心片间压力分布情况是影响定子制造质量和使用寿命的关键参数。目前,发电机定子铁心片间压力监测存在效率低、延时等缺点。对此,基于薄膜压力传感器设计了一套发电机定子铁心片间压力监测装置。介绍了这一监测装置的结构与配套软件,并进行了试验验证。应用这一监测装置,可以实时监测发电机定子铁心的片间压力值及分布情况,为定子补偿方案提供实时数据支撑。

摘要：为解决医生临床手工开展髋臼旋转截骨术的难点,基于多轴机械臂设计了一种髋臼旋转截骨手术机器人。在设计中,推导了球形摆锯非实体旋转中心点与机械臂、光学导航三者的手眼标定矩阵方程。应用所设计的髋臼旋转截骨手术机器人对六组髋臼模型进行旋转截骨试验,统计所切割髋臼半径精度、光滑度、圆球率,确认髋臼旋转截骨手术机器人可以用于临床手术。所采用的球形摆锯非实体旋转中心点标定方法还适用于其它类型的手术机器人。

摘要：医疗设备的设计应当满足国家标准关于机械设备的安全性要求,在水平面内侧推力试验及斜坡上无负载试验条件下,医疗设备均不得出现稳定性事故。对医疗设备模型进行简化,提出基于质心的医疗设备稳定性分析方法,若医疗设备质心在水平面的投影点落在由医疗设备支点连线构成的封闭区域在水平面的投影区域,则确认医疗设备具有无外部负载情况下的稳定性状态。对手术机器人光学定位子系统进行了基于质心的医疗设备稳定性分析,并进行了计算验证。

摘要：手术机器人末端执行器械用于保证手术工具的安装位置,对手术机器人的运行精度有重要影响。对手术机器人末端执行器械进行尺寸链分析,充分考虑形位公差在尺寸链计算中的影响,将形位公差转换为正负公差来参与计算。利用尺寸链正计算原理对各个组成环的精度分配进行验算,利用极限法和均方根法分别进行计算与对比,确认对手术机器人末端执行器械采用极值法进行尺寸链计算可以满足设计要求,并且计算结果相比均方根法更为保守。