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超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
一种具有超声能场辅助的三维微结构快速成形装置
本实用新型公开了一种具有超声能场辅助的三维微结构快速成形装置。装置包含声表面波换能器、光预聚物、紫外固化灯和电动Z轴滑台，声表面波换能器沿圆周阵列分布，光预聚物置于换能器工作区域，紫外固化灯位于换能器下方以照射光预聚物，电动Z轴滑台位于上方以粘附单层微结构。本实用新型能快速制造出三维微结构，不需要掩膜版和模具，并且对设备要求较低，具有操作简单、成本低和效率高的特点。
浙江大学
2021-04-13
一种叶片进排气边三维非接触式测量装置
本发明公开了一种叶片进排气边三维非接触式测量装置，包括 基台、直线导轨、三维激光测量装置、六自由度机器人、伺服电机、 光电编码器、滚珠丝杠机构和系统控制主机，三维激光测量装置安装 于直线导轨上，其包括两个三维激光轮廓扫描仪，两个三维激光轮廓 扫描仪用于测量叶片在靠近进排气边的部位的两侧轮廓；六自由度机 器人用于夹持叶片；伺服电机；光电编码器安装于伺服电机上，用于 测量三维激光测量装置在直线导轨上的位置；系统控制主机用于规划 六自由度机器人测量作业路径并同步采集六自由度机器人空间位姿、 光电编码器反馈脉冲和三维激光测量装置测量得到的叶片轮廓。本发明采用非接触式测量方式，具有成本低、效率高、编程简单方便等优 点。
华中科技大学
2021-04-11
利用谐波幅值判定饱和的高动态三维测量方法
本发明公开了一种利用谐波幅值判定饱和的高动态三维测量方法。使用投影装置向三维目标投射多组结构光图案序列，并用摄像装置进行同步拍摄，通过控制扫描参数获取具有不同的亮度的结构光图像组，对每组图像分别计算其时间序列的非主频成分幅值，把非主频成分幅值小于一定阈值的像素区域为判定为非亮度饱和区域，对每一个像素点在该点未饱和的图像组中找到亮度最大的一组，并用这组图像计算该像素点的相位，最后根据相位和系统标定参数计算出物体表面的三维坐标。本发明可用于测量反射率变化大的物体的三维面形。本发明能精确稳定地判定饱和区域，达到较高的三维测量精度。
四川大学
2016-10-08
一种可测量浑浊流体三维流动信息的装置
本发明公开一种测量流体三维流动信息的装置，该装置包括单 片机和三个二维测量单元，各二维测量单元均安装在三维测量基座上， 三个二维测量单元中心轴线两两互相垂直，每个二维测量单元用于一 个平面的二维流动信息;单片机利用各二维流动信息合成得到三维的 流动信息。本发明为海洋湖泊等水下环境监测、中高空流体环境监测 等领域提供了一种实时获取空间流体三维信息的新方法。采用本发明 还可以为水下机器人、潜艇等水下航行器，模型飞机、无人机、载人 飞机等低、中、高空飞行器提供外围局部流场实时监测。
华中科技大学
2021-04-14
一种可测量浑浊流体三维流动信息的装置
本实用新型公开一种测量流体三维流动信息的装置，该装置包括单片机和三个二维测量单元，各二维测量单元均安装在三维测量基座上，三个二维测量单元中心轴线两两互相垂直，每个二维测量单元用于一个平面的二维流动信息；单片机利用各二维流动信息合成得到三维的流动信息。本实用新型为海洋湖泊等水下环境监测、中高空流体环境监测等领域提供了一种实时获取空间流体三维信息的新方法。采用本实用新型还可以为水下机器人、潜艇等水下航行器，模型飞机、无人机、载人飞机等低、中、高空飞行器提供外围局部流场实时监测。
华中科技大学
2021-04-14
一种用于牙模三维测量的姿态调整装置
本发明公开了一种用于牙模三维测量的姿态调整装置，包括夹具部分、平台部分、支架部分，夹具部分设置在平台部分的上表面，支架部分是 U 形框架支撑结构，平台部分设置在支架部分的上表面，夹具部分包括标定夹具、适应夹具、多个磁铁，标定夹具用于夹住牙模的平面侧，适应夹具具有曲线轮廓，用于夹住牙模的曲面侧，磁铁设置在标定夹具、适应夹具底部的腔体中，且磁铁暴露在腔体外面的表面与标定夹具、适应夹具的底面平齐，平台部分包括翻转电机、翻转电机座、一对联轴器、左翻转轴、左翻转侧板、载物台、右翻转侧板、一对翻转轴座、右翻转轴
华中科技大学
2021-04-14
多模态皮肤三维CT系统
项目简介 皮肤组织是人体最大的器官。它主要负责人体内部与外部的隔离与沟通，起到保护体内环境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接触紫外光、化学物质等，皮肤的病变机率非常大。皮肤病能给患者带来瘙痒、疼痛、及各种美容问题，严重影响患者的身心健康，甚至影响患者的生命。因此，皮肤病的早期、准确的诊断和治疗至关重要。应用范围北京大学工学院成功研发“共焦反射/ 荧光实时成像系统”，即用两路激光同时激发反射和荧光信号，可同时、同焦点得到对生物体形态学和生物化学的信息，实现皮肤影像学分析，结合光机电一体化系统，实现对皮肤组织的三维共焦功能成像。三维CT 系统样机项目阶段将两类信息同时得到的共焦成像系统设计方案为世界首创，将大大加强对皮肤黑色素瘤、白癜风、黄褐斑等皮肤疾病的早期诊断准确率。由于本检测在活体上无创进行，因此具有取样检测无可比拟的实时性、多次观察性，且可大大降低检测成本。目前，课题组已经完成产品样机研发。知识产权 已申请相关专利。合作方式 合作开发、技术转让、技术许可。
北京大学
2021-04-11
全视差三维显示装置
本发明公开了一种全视差三维显示装置。它包括投影机阵列、正交柱面光栅屏，正交柱面光栅屏包括第一柱面光栅、第二柱面光栅，依次放置的投影机阵列、正交柱面光栅屏，投影机阵列向正交柱面光栅屏投影图像，正交柱面光栅屏中的第一柱面光栅和第二柱面光栅的光栅方向分别平行于x轴和y轴。本发明的优点是可产生高图像分辨率、高视角分辨率的三维图像。极细腻的视角间隔，会给观察者带来完全连续无跳变的三维感知，减轻常规三维显示中视角不连续带来的疲惫感，并且能够实现包括横向视差、纵向视差在内的全视差三维显示。
浙江大学
2021-04-11
多模态皮肤三维CT 系统
皮肤组织是人体最大的器官。它主要负责人体内部与外部的隔离与沟通，起到保护体内环境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接触紫外光、化学物质等，皮肤的病变机率非常大。皮肤病能给患者带来瘙痒、疼痛、及各种美容问题，严重影响患者的身心健康，甚至影响患者的生命。因此，皮肤病的早期、准确的诊断和治疗至关重要。
北京大学
2021-02-01