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柔性驱动机构、包含所述柔性驱动机构的柔性驱动机构组和柔性装置
本实用新型提供一种柔性驱动机构，包括驱动单元、力放大单元、控制单元和储能单元。驱动单元通过镶嵌有单向轴承的力放大单元放大输出力作用于储能单元。驱动单元通过不断往复运动将能量输入储能单元中，当储能单元中的弹性能达到所需的要求时，通过通信单元遥控控制单元将储能单元中储存的弹性能一次性释放出来，以实现步行、爬行、滚动、跳跃、突进多种功能以及功能之间的相互切换。本实用新型采用智能软材料作为驱动器，其机电转换效率高，能量密度大，噪音低。并且大部分的结构都可以使用柔性材料进行替代，抗破坏能力强；同时柔性驱动机构通过与不同外壳的组合可以同时实现步行、爬行、滚动、跳跃、突进多种功能，可以应用于机器人，玩具，能量收集等多方面。
浙江大学
2021-04-13
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
一种板材包拉成形装置及成形的方法
本发明公开了一种板材包拉成形装置，包括凸模、凹模及用于 与凹模的顶端面配合压住板材的压边圈，压边圈位于凹模的上方，所 述凹模上设置有便于板材进行拉深成形的圆角，所述凹模在对应于圆 角的位置安装有反胀线圈，所述反胀线圈为同心线圈，反胀线圈用于 通电后使滑动到凹模圆角处的板材区域向远离圆角的方向折弯胀起从 而形成折弯胀起部。本发明通过在凹模的圆角处设置电磁放电线圈， 使凹模的圆角正对的板材区域发生折弯胀起，能有效改善板材的法兰 部的材料流动性，最终提高零件的拉深成形质量。
华中科技大学
2021-04-13
粉末注射成形技术
粉末注射成形（Powder Injection Molding，简称PIM）是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下用注射成形机注入模腔内固化成形，然后用化学或热分解等方法将成形坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品，其工艺过程如图1所示。它不仅保持了粉末冶金技术可以制备用熔铸方法无法或很难制备的材料的特点，还可以像成形塑料产品一样制备金属或陶瓷零件，把粉末冶金技术的成形能力提高到了前所未及的程度。它是小型复杂零部件成形与加工技术的一场革命，成为了新型制造业中最为活跃的前沿技术领域，代表着粉末冶金技术发展的主要发展方向。近年来得到了世界各工业发达国家的高度重视，被国际上誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。美国已将其列为对国家经济繁荣和持久安全起至关重要的“国家关键技术”之一。其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等众多工业领域。 粉末注射成形技术的特点主要有： 能直接成形几何形状复杂的小型零件； 零件尺寸精度高（±0.1%~±0.5%），表面光洁度好（粗糙度1~5μm）； 产品相对密度高（95~100%），组织均匀，性能优异； 适合各种粉末材料的成形，产品应用十分广泛； 原材料利用率高，生产自动化程度高，工序简单，可连续大批量生产； 无污染，生产过程为清洁工艺生产。 十多年来，北京科技大学粉末冶金研究所的曲选辉教授课题组在国家“863”计划、“973”计划、国家军工科研计划、北京市科委重大科研项目和国家杰出青年基金等的资助下，在粉末注射成形关键技术、应用开发、产业化关键技术与装备等方面进行了深入系统的研究，并取得了一系列创新性成果，开发出了一系列具有自主知识产权的新工艺、新配方，研制的许多产品已成功应用于我国国防和民用领域。目前已拥有7项国家发明专利，多项研究成果获省部级以上科技进步奖。其技术水平处于国内领先、国际先进水平。本技术现已成为国家科技部重点推广项目之一。
北京科技大学
2021-04-11
精密玻璃模压成形机
本项目创新性提出利用七台电缸作为模压机构的伺服驱动元件，相比国外气缸驱动的玻璃模压成形设备，更有利于对模压速度、模压位置与成形压力的精密控制。设备使用的工业控制系统，比可编程逻辑控制器更利于对模压成形过程进行工艺调试、条件优化以及对工艺数据的导入导出。此外，设备还对加热模块进行了进一步优化，有更宽的温度调控范围。
课题组通过技术攻关，在模具材料制备、微纳模具超精密加工与微纳光学器件超精密模压成形方面，已经形成了具完全自主知识产权的玻璃模压加工工艺。基于开发的全电机伺服驱动精密模压成形机，可实现在可见光玻璃和红外玻璃材料上加工自由曲面透镜、非球面透镜、微沟槽、微柱面镜阵列、微棱镜阵列、微透镜阵列等光学器件。对于国内微纳光学器件制造意义重大。
北京理工大学
2022-01-17
精密玻璃模压成形机
本课题组创新性提出利用七台电缸作为模压机构的伺服驱动元件，相比国外气缸驱动的玻璃模压成形设备，更有利于对模压速度、模压位置与成形压力的精密控制。设备使用的工业控制系统，比可编程逻辑控制器更利于对模压成形过程进行工艺调试、条件优化以及对工艺数据的导入导出。此外，设备还对加热模块进行了进一步优化，有更宽的温度调控范围。
课题组通过技术攻关，在模具材料制备、微纳模具超精密加工与微纳光学器件超精密模压成形方面，已经形成了具完全自主知识产权的玻璃模压加工工艺。基于开发的全电机伺服驱动精密模压成形机，可实现在可见光玻璃和红外玻璃材料上加工自由曲面透镜、非球面透镜、微沟槽、微柱面镜阵列、微棱镜阵列、微透镜阵列等光学器件。对于国内微纳光学器件制造意义重大。
北京理工大学
2023-05-09
一种提高铝合金热成形效率及成形性的方法
本发明公开了一种提高铝合金热成形效率及成形性的方法，包 括如下步骤：(1)在铝合金坯料表面涂覆具有高吸收率且具有润滑作用 的涂料；(2)将所述铝合金坯料置于设定特定加热温度的第一加热炉中 加热并保温；(3)将所述铝合金坯料从第一加热炉中取出后转移至成形 模具上；(4)所述成形模具在压力机的带动下闭合使所述铝合金坯料成 形并保压冷却；(5)将成形冷却后的零件置于设定特定加热温度的第二 加热炉中加热并保温，进行人工时效后
华中科技大学
2021-04-14
一种声学镊子压力聚焦球面的成形装置及成形方法
本发明公开了一种声学镊子压力聚焦球面的成形装置，包括下 座，下座向上安装有多根导柱，有上座活动穿装在该多根导柱上，每 根导柱上均螺纹连接有旋钮，下座向上安装有导向座，所述导向座内 设置有用于套装超声换能器的外壳的定位圆通孔，所述定位圆通孔内 套装有限位片，限位片上设置有限位圆通孔，限位圆通孔处放置有压 力球，上座的底端向下安装有压力座，压力座的底端设置有球形槽。 本成形装置结构简单，容易在超声换能器的压电片上形成聚焦
华中科技大学
2021-04-14
一种声学镊子压力聚焦球面的成形工装及成形方法
本发明公开了一种声学镊子压力聚焦球面的成形工装，包括下 座，下座向上安装有多根导柱，有上座活动穿装在该多根导柱上，导 柱上螺纹连接有用于向下推动上座移动的旋钮，所述下座向上安装有 圆柱台和导向座，圆柱台的顶端设置有球形槽，球形槽处放置有压力 球，所述导向座上设置有通孔，所述通孔包括相互连通的柱台导向圆 孔和换能器导向圆孔，导向座在柱台导向圆孔处的内壁与圆柱台的外 侧接触，所述换能器导向圆孔用于使超声换能器的压电片的整
华中科技大学
2021-04-14
新型柔性高频天线
当前半导体信息技术的飞速发展促使电子产品向高集成度、微型化、智能化、低功耗等方向发展, 最终的目标是将功能单元实现在单一芯片化。无线通讯作为物联网技术的主要节 点，其关键技术性能取决于天线设计。目前无线通讯技术主要包括无线 RF433/315M、蓝牙、 Zigbee、Z-ware、LoRa、4G/5G 等。目前 4G、5G 移动通讯以及物联网技术的推广与发展， 频带调制、信息互联和高速数据传输对天线的设计要求愈来愈高。通讯天线的设计已经从低 频向高频，从单一频段向双频、三频、四频等多频方向发展。然而目前的天线设计主要基于 半导体制备及可重构技术，如开关切换天线的谐振点，及电压调节改变天线的等效阻抗等， 来实现天线的多频化。碳纳米管和单层石墨烯的成功发现获得开始吸引研究者的兴趣。碳纳米管和单层石墨烯 简单的结构、优异的性能和极高的电子迁移率，被认为是后硅 CMOS 时代最有竞争力的电 子材料之一。由于碳纳米管和石墨烯高电子迁移率、优异的力学性能及天然柔性等优点，随 着微电子学、材料学和半导体制造工艺技术与凝聚态物理学等多个学科的不断发展，通过新 型结构和材料体系设计，柔性高频碳纳米管和石墨烯天线已成为可能，并进一步缩小系统占 用空间，提高器件集成度和高性能的重要发展趋势。课题组在国家自然科学基金等项目资助下，结合合作团队的研究优势，以碳纳米管和石 墨烯的优化与制备为基础，优化器件结构与尺寸设计，结合 HFSS 电磁仿真模拟，研发出可 应用于无线通讯的新型柔性高频天线。课题组在过去几年中分别在高质量碳纳米管和石墨烯 的高频应用、性能测试、高性能射频天线调控机理研究等方面积累的丰富材料和物理经验， 对研究多频带可调谐石墨烯天线奠定了前期基础。由于目前国内外尚无同类产品，随着柔性可穿戴产品的不断上市，柔性高频天线的需求也会越来越迫切，因此本成果具有较大的推广空间。
清华大学
2021-04-11