随着机器人技术的逐步完善,适于特殊作业的机器人种类也日益增多,其应用领域不断拓展到微电子制造,MEMS封装与组装,高精密机械加工与装配,生物芯片制备,大范围高速扫描检测装备等行业.随之而来的,各行业对机器人的性能指标提出了越来越高的要求,追求机器人的高定位精度,高重复精度,高分辨力,同时还要求其工作范围大,质量轻,能耗低等,从而对机器人结构的设计提出了更高的要求.在这样的前提之下,为满足人类向微小世界探寻的需要,作为机器人技术发展的一个重要分支,微操作机器人成为机器人学中十分活跃的研究领域. 本文结合国家"863"计划项目"6自由度纳米级宏微操作机器人的研究(项目编号2002AA422260)"和"原型装置靶瞄准定位系统工程预先研究项目(项目编号863-804-5)",共搭建了3套实验系统,其中采用了单一驱动以及双重驱动两条技术方案.在广泛的分析了目前已有的柔性精密定位系统,并联精密定位系统和宏/微双重驱动系统的基础之上,针对目前大范围运动定位与高精度定位的应用实际需要,提出了大行程柔性铰链的概念设计,并以此构建六支链大行程柔性并联结构定位系统,为满足超高精度的定位需要,在并联支链中集成了压电陶瓷驱动,构成了宏/微双重驱动并联结构系统,充分体现了驱动,结构,检测一体化的设计思想. 在结构单元的设计方面,针对当前柔性铰链运动范围小等问题,在通用的球副柔性铰链的基础之上,提出了大行程柔性铰链的概念设计;在柔性并联结构的设计方面,提出了在通用的并联结构系统中,采用大行程柔性铰链代替传统运动副的设想,建立基于大行程柔性铰链的并联结构系统. 在大行程柔性并联结构的运动学建模方面,利用材料力学的基本原理和小变形假设,推导了大行程柔性铰链的数学模型,并给出了在全局坐标系下的显式表达;在此基础之上,通过刚度组集的办法建立了大行程柔性铰链并联结构柔性支链的运动表达式,通过联立运动位移协调方程和力约束协调方程,建立了并联结构的位置解模型. 由于并联结构系统中的各部件,特别是柔性铰链结构在自身变形提供整体结构的运动输出的同时,还经历了大范围的刚体运动,导致大行程柔性并联结构的位置解模型成为典型的几何非线性问题.鉴于此,本文首先推导了空间柔性结构的几何非线性的刚度递推模型,并利用牛顿-莱弗森方法对该模型进行了求解.由于几何非线性模型的迭代求解方式,导致该模型的实时性很差,不易移植至控制系统进行实时控制求解,故在大量的试验尝试的基础之上,选择了BP神经网络方法,建立了3层六输入-六输出的位置解神经网络结构,从而在方便了实时控制编程的同时,还大大提高了系统的位置解的求解速度. 由于柔性并联结构的位置解模型中不仅仅包括结构中的位置信息,还提供了结构中相关的力信息以及刚度信息,本文在上述位置解模型的基础之上,给出了该类系统的刚度模型,并建立了并联结构中的结构参数和尺度参数对系统刚度的影响图谱,对这类系统的结构综合以及优化设计提供了有力的工具. 在大行程柔性并联结构的动力学建模方面,采用了欧拉梁理论和有限元方法,由拉格朗日方程建立了基于实际位移的大行程柔性铰链并联机器人各支链的动力学模型,并通过位移协调方程和动力协调方程,最终得到并联系统的动力学模型.综合采用了纽马克方法和牛顿-莱弗森方法解决了系统动力学求解问题,并通过一个算例进行了基于逆动力学的求解仿真. 在大行程柔性并联结构的样机实验方面,我们提出了采用大行程柔性铰链作为被动关节的6-PSS并联机器人系统,该系统采用压电马达作为驱动器,精密光栅尺作为位置反馈元件,其可在立方厘米级的工作空间内实现微米级精度的运动;在此基础之上,我们在并联机器人的支杆中嵌入压电陶瓷,在压电马达的宏运动结束之后,压电陶瓷可以驱动并联机器人进一步的微调,从而得到一个6-PSS和6-SPS结合宏微双重驱动并联机器人系统,其中,微动系统可在微米级运动空间内实现纳米级的运动精度.基于大行程柔性铰链的宏微双重驱动并联机器人系统,可以同时满足大工作空间和高精度的工程需要.此外,我们将大行程柔性铰链并联机器人系统,成功的应用到激光瞄准靶支撑装置中,其厘米级的运动范围和纳米级的运动分辨力,使其在神光III系统中发挥了十分重要的作用.

项目成果/简介:随着机器人技术的逐步完善,适于特殊作业的机器人种类也日益增多,其应用领域不断拓展到微电子制造,MEMS封装与组装,高精密机械加工与装配,生物芯片制备,大范围高速扫描检测装备等行业.随之而来的,各行业对机器人的性能指标提出了越来越高的要求,追求机器人的高定位精度,高重复精度,高分辨力,同时还要求其工作范围大,质量轻,能耗低等,从而对机器人结构的设计提出了更高的要求.在这样的前提之下,为满足

本发明属于柔性电子收卷控制相关技术领域，并公开了一种面 向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统，其包括张力传感器、张力 控制器、卷径传感器、内应力测量装置、内应力控制器和执行件等; 其中卷径传感器用于实现料卷外径的测量;张力传感器用于检测薄膜 张力并反馈给张力控制器实现张力的闭环控制;内应力测量装置包括 一组压力传感器、导电滑环以及若干固定零件，并用于实现料卷内部 应力分布状态的测量并将其馈给张力控制器，实现料卷内部应力的闭 环控制。本发明还公开了相应的收卷控制工艺。通过本发明，能够以 更为高效和高精

本发明公开了一种适用于成卷柔性电子器件的逐片转移装置， 包括薄膜进给单元、载带输送单元、真空辊吸附单元、压辊转移单元 和废料剔除单元，其中薄膜进给单元用于薄膜的进给运动并对薄膜进 行模切，模切后的薄膜经真空辊吸附单元驱动至压辊转移单元，模切 后的薄膜在压辊转移单元中实现与载带之间的粘着和固定，废料剔除 单元则根据工况需要提供多种对废料的实时检测和剔除操作。通过本 发明，各个模块单元之间相互联系，共同协作，实现对成卷柔性电子 器件逐片的高速检测转移过程，同时具备运动稳定性和可靠性好等优 点。

GL-CS-2E型 机电一体化柔性生产综合实训系统是使用柔性制造技术中具有代表性的制造自动化系统，可实现多品种、中小批量的加工管理。柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态优化，总体效益、柔性，优化以外产品并对其进行升级改造并进而赢得竞争的智能制造技术。

本发明属于柔性膜质量检测设备相关领域，并公开了一种适用 于对移动中的柔性膜执行标识的多自由度打标装置，包括支撑组件、 传动组件、动力组件、打标针组件和记号笔组件，其中支撑组件可实 现打标装置的机械连接，同时还具有导向和位置调节的功能；动力组 件为打标装置提供可控的动力，传动组件可适于在运动中多自由度地 驱动打标针组件和记号笔组件，并提供高精度的打标操作；打标针组 件和记号笔组件分别可在柔性膜上打出针孔和颜色标记，并检测标记 是否成功完成。通过本发明，在高速运动过程中也能够高精度、稳定 可靠地执行打标操作，而且反应灵敏度高，因而尤其适用于 RFID 标 签之类对表面标识质量高的运用场合。 

本发明属于物料输送转移相关设备领域，并公开了一种适用于 柔性电子曲面共形转移的多插针转印头，其包括安装柱、整体设置于 该安装柱上的被动变形模块、电磁制动模块和弹性薄膜套模块，以及 配套设置的辅助变形模块，其中辅助变形模块用于输出与目标曲面相 对应的所需曲面形状，该被动变形模块通过多个插针的上下移动带动 弹性薄膜套形成与其呼应的共形曲面，并带动吸附在弹性薄膜套上的 柔性电子薄膜执行转印过程。通过本发明，能够以高效率、高精度解 决柔性薄膜不易贴合目标曲面上的技术问题，并尤其适用于对大面积、 不规格曲面的

该研究利用水浴提拉法制备了双层定向排列Ag NWs网络。基于该网络的柔性传感器可以实现不同变形行为的在线监测。基于该传感器制备了实时手势探测器，在计算机中对手势进行重建，为虚拟与现实交互提供了可能性。该研究成果已经在SCIENTIC REPORTS 上成功发表，并入选该期刊年度下载次数Top 100。

本项目针对大型海上风电场功率外送问题，研究采用基于模块化多电平换流器的柔性多端直流输电系统并网的关键技术问题，从稳态、暂态和稳定性等三个方面深入探究系统的运行与控制特性，揭示系统不稳定性产生机理，提出增强互联系统稳定性的设计原则及镇定措施，攻克柔性多端直流输电系统交、直流故障保护难题，并搭建基于MMC的四端柔性直流输电系统实验平台及风电机组模拟平台，对所提理论进行实验验证。 通过本项目的实施，能够使我国相关技术人员掌握该领域的核心关键技术，为大型海上风电场经MMC-MTDC并网实际工程建设提供人才支撑和理论指导，为使我国柔性多端直流输电技术研究进入国际先进行列打下扎实的基础。 在本项目实施过程中，与国家电网和南方电网紧密合作，充分调研大型风电场经柔性多端直流并网实际工程的运行特性及出现的问题，密切结合理论研究，揭示问题产生原因，提出问题解决方案。本项目所取得的研究成果均已在国内外高水平期刊上发表，共发表论文二十余篇，其中SCI检索4篇，EI检索16篇，申请国家发明专利5项，已授权2项。