摘要：为提高微机电系统(MEMS)封装引线键合的可靠性和经济性,引入了镍钯金印刷电路板(PCB),但由于其保护皮膜中钯层的加入,键合工艺参数也需随之改变,该文运用试验设计(DOE)中的田口试验设计方法,找到了针对新型镍钯金皮膜的最优化键合工艺参数,根据优化结果,改进了键合工艺参数设置,成功地将镍钯金PCB应用到MEMS封装工艺中,不但提高了产品的可靠性,还降低了原材料成本,取得了良好的经济效益。

摘要：本工作提出一种高效、低成本的新型人造肌肉纤维的制备方法。该方法将液态金属加热器完全嵌入到人造肌肉纤维中,使新型肌肉纤维同时具备液晶弹性体优异的致动性能和液态金属的类液态可变形性能,该结构可以避免肌肉纤维在发生较大变形时,由于加热器损伤而导致的肌肉纤维失效现象。利用红外摄像机和拉力试验机对新型人造肌肉纤维材料的驱动性能进行实验分析,包括其表面温度、收缩率和拉力受电流大小、加热时间和材料尺寸的变化所产生的影响等。结果表明,新型人造肌肉纤维材料具有较好的柔韧性、驱动性和高可变形性能,对液晶弹性体驱动机构的柔性设计和开发具有一定的指导意义,此方法可广泛应用于软体机器人、假肢及生物医疗设备的设计开发中。

摘要：针对灭茬刀耕作阻力大、磨损严重等问题,优化设计了灭茬刀及刀辊。通过理论分析,得到影响灭茬刀耕作阻力和损伤情况的因素为灭茬刀正切刃滑切角、侧切刃滑切角和弯折角,并确定灭茬刀作业状态稳定时正切刃滑切角的取值范围为0°~16°,侧切刃滑切角的取值范围为47°~68°,弯折角的取值范围为90°~130°。在有限元软件ABAQUS中对土壤建立Drucker-Prager本构模型,并进行了灭茬刀切割土壤的运动学仿真试验,设计为三因素三水平正交试验。结果表明:影响灭茬刀作业过程中应力和应变变化的主次因素为侧切刃滑切角、弯折角、正切刃滑切角,当正切刃滑切角16°、侧切刃滑切角68°、弯折角110°时,灭茬刀的应力和应变较优,且方差分析得到各因素对应力和应变的影响均显著。田间试验结果表明:优化设计的灭茬刀较行业标准灭茬率提高9.57%,碎土率提高6.6%,灭茬深度稳定性系数提高4.2%,灭茬刀作业效果优良。

摘要：针对现有深松灭茬机深松灭茬作业效果差、阻力大、功耗大及作业效率低等问题,设计了一种五行垄上深松灭茬起垄机。设计深松铲的结构参数为:长度55mm,宽度22mm,高度600mm,圆弧部分入土竖直距离250mm,纵向距离300mm,入土角22°,切削刃角60°,楔刃高度19mm。设计灭茬刀的结构参数为:正切刃滑切角16°、弯折角112°、切削宽度41 mm、刀端点回转半径350mm、弯曲半径35mm、刀刃口厚度5mm,并安装在刀辊上。同时,设计了前端部下边长560mm、上边长390mm、后端部下边长360mm,上边长260mm、罩体长度650mm的起垄部件,与深松铲、灭茬刀辊组成深松灭茬起垄机。田间性能试验结果表明:相比于行业内标准,所有工况下深松灭茬起垄机深松深度稳定性系数平均提高3.15%、灭茬深度稳定性系数平均提高3.69%、灭茬率平均提高10.58%、碎土率平均提高8.26%,其作业后犁底层土壤容重明显降低,成垄高度和宽度满足农艺要求,作业性能与效果优良。

摘要：当前调姿控制系统存在误差大、抗干扰性能差和反应耗时长的问题,设计了一种高功率激光装置机械结构件调姿控制系统。系统中央控制模块负责各单元分工、交互界面及数据处理,根据需求和现场环境不同,利用不同底层通讯技术实现系统通讯,系统软件分为自动调姿程序和逻辑控制程序,自动调姿程序通过激光跟踪器得到激光装置机械构件测量信息并构建测量场,得到构件初始姿态,逻辑控制程序利用各种参量判断系统工作状态,基于中央操作指令、逻辑需求及实时监控结果,给出相应动作指令,实验结果表明,该系统控制误差率在7%以下,抗干扰性能和异常反应耗时均优于当前系统。

摘要：针对现存大豆垄作耕作模式中播种作业后镇压强度差,进而导致土壤水分散失快、土壤温度低、出苗率低等问题,对前期所设计的耦合仿生镇压轮进一步优化设计,并应用于大豆垄上镇压作业,以此来提高镇压轮的作业性能与作业效果。根据对耦合仿生镇压轮的动力学分析得到,影响镇压轮作业性能的因素为镇压轮载重、镇压轮宽度、土壤参数。在土壤参数为自然条件下,以作业速度、镇压轮载重、镇压轮宽度为试验因素,土壤硬度、土壤温度、出苗率为评价指标对耦合仿生镇压轮实施三因素五水平正交旋转组合试验,试验结果表明作业速度为4.38 km/h、镇压轮载重为42.5 kg、镇压轮宽度为21.35 mm时,土壤硬度为369.5 kPa,土壤温度为14.9℃,出苗率为96.7%;对比试验结果表明,相对于传统刚性镇压轮,优化后的耦合仿生镇压轮作业后土壤硬度提高6.42%、土壤温度提高9.56%、出苗率提高3.64%,因此优化设计的耦合仿生镇压轮作业性能与作业效果较优。

摘要：基于自主设计的综合实验平台,开展了AZ31B镁合金板材的电致塑性渐进成形实验研究。利用正交试验分析方法,研究了电致塑性渐进成形各关键工艺参数对AZ31B镁合金制件成形质量的影响。结果表明:电脉冲参数是影响AZ31B镁合金制件几何精度的最显著因素,制件的几何精度随电脉冲参数的增加而明显提高;较低的进给速率可明显减小制件成形高度误差,而较低的层间步进量会增大成形高度误差;除电脉冲参数外,工具头直径对制件回弹角度有较明显影响;选取8 mm直径工具头可提高制件表面硬度,其他因素影响不显著。综合分析,选取电脉冲参数、进给速率、层间步进量和工具头直径分别为80 V/400 Hz、800 mm/min、0. 2 mm和8 mm的参数组合时,制件的成形质量最优。另外,微观组织研究表明,较高电脉冲参数能更大程度促进AZ31B镁合的动态再结晶,从而提高其塑性,改善制件的成形精度。

摘要：针对果园中的非结构化地面移动机器人的稳定性低,负载能力弱等问题,设计一种三角履带式果园运输机器人。该装置主要由前部四杆机构、运输箱体、两侧平行四边形机构、仿形轮、三角履带轮及驱动电机等组成,果园运输机器人的前部四杆机构以及三角履带轮等部件是翻越障碍物和保持稳定的关键技术。为研究果园运输机器人的移动性能,运用ADAMS软件建立仿真模型,对果园运输机器人关键技术进行运动学和动力学分析。试验结果表明,该装置运动过程具有连续性,能够在果园中行走自如,通过施加不同的驱动力,添加不同的约束,得出能够自由行走的驱动轮的能越障的最大高度,并得出不同驱动力下车轮的位移曲线。三角履带式果园运输机器人能跨越的高度为220mm,果园运输车攀爬斜坡的最大角度以及斜坡行驶的最大角度分别为19.14°、15.55°。

摘要：针对东北垄作地区春播时风大、雨少、温度高等造成的土壤水分蒸发快、缺苗严重等现象,借鉴现有镇压方式对种子周围土壤的压实研究,以蜗牛和扇贝触土外凸曲面为仿生对象,设计了耦合仿生镇压轮。耦合仿生镇压轮可以从两侧挤压土壤,使湿润的土壤压缩,保持土壤含水率和土壤温度,促进种子生长。采用耦合仿生方法,提取了蜗牛触土横面外凸曲线与扇贝纵向横面外凸曲线,在AutoCAD中对曲面逆向重构,获得轮子表面的凸包体,并遵循横向受力均匀和径向等间隔的原则,将凸包体排列在镇压轮表面,设计了耦合仿生镇压轮。离散元仿真试验结果表明:耦合仿生镇压轮作业时无明显壅土现象,耕作阻力较传统刚性镇压轮降低了8.7%。田间试验结果表明:相比于传统刚性镇压轮,耦合仿生镇压轮作业后平均土壤硬度增加17.7%,土壤含水率增加15.15%,土壤温度升高15.4%,出苗率提高2.9%,出苗时间平均缩短1.68天,耦合仿生镇压轮结构合理,作业性能优良。

摘要：为解决现有大豆排种器播种均匀性差、存在漏播和重播等问题,设计了大豆双行排种器,主要包括排种总成、双排导种筒及壳体。以型孔倾角、导种筒倾角、作业速度为试验因素,以合格指数、变异指数、重播指数、漏播指数为试验指标,进行了三因素三水平正交试验;结合综合加权评分法得到型孔倾角30°、导种筒倾角60°、作业速度6km·h-1时,排种器的合格指数为93.6%、变异指数为7.4%、重播指数为3.1%、漏播指数为2.3%。田间对比试验结果表明:正交试验优化后的大豆双行排种器比传统槽轮式排种器合格指数提高8.96%,变异指数降低26.73%,重播指数降低16.22%,漏播指数降低11.54%,作业性能优良。