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柔性轴承
柔性轴承是指在外部力或力矩的作用下，利用材料的弹性变形在相邻构件间产生相对转动的一种铰链结构形式。相比传统的刚性轴承，柔性轴承有许多优点：1. 无间隙和摩擦，可实现高精度运动；2. 无磨损，寿命长；3. 免润滑，免维护；4. 可真空应用。 柔性轴承的主要技术指标：1. 行程：材质与几何形状决定其运动行程的大小；本单位研制的GCSFP-3柔性轴承行程可达±25°；2. 精度：由柔性铰链的轴漂大小决定，轴漂越小，精度越高；本单位研制的GCSFP-3柔性轴承轴漂在10°转角时仅为0.8um；3. 刚度：非功能刚度/功能刚度的比值，该比值越大越好；GCSFP-3的径向刚度/旋转刚度比值为34.65；GCSFP-3的轴向刚度/旋转刚度比值为2.32；4. 疲劳寿命：决定了柔性轴承的可循环工作次数。GCSFP-3柔性轴承在±5°转角下达100万次；±10°转角寿命达18万次。
北京航空航天大学
2021-04-13
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
一种基于纳米压电纤维的柔性能量捕获器件及其制备方法
本发明公开了一种基于纳米压电纤维的柔性能量捕获器件及其 制备方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、电极层、压电纤 维层、保护层；所述柔性基材为柔性绝缘塑料薄膜；所述压电纤维层 为 PVDF 纤维。通过采用柔性基材，采用照相制版工艺制备梳状电极， 并选择合适的静电纺丝参数沉积 PVDF 压电纤维，无需再对压电纤维 进行极化，使纤维整齐排列、减小纤维缺陷，能够简化纳米压电纤维 能量捕获器件制备工艺，提高能量转换效率，尤其是对弯曲运动机械 能的捕获效果。
华中科技大学
2021-04-11
一种基于纳米压电纤维的柔性能量捕获器件及其制备方法
本发明公开了一种基于纳米压电纤维的柔性能量捕获器件及其制备方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、电极层、压电纤维层、保护层；所述柔性基材为柔性绝缘塑料薄膜；所述压电纤维层为 PVDF 纤维。通过采用柔性基材，采用照相制版工艺制备梳状电极，并选择合适的静电纺丝参数沉积 PVDF 压电纤维，无需再对压电纤维进行极化，使纤维整齐排列、减小纤维缺陷，能够简化纳米压电纤维能量捕获器件制备工艺，提高能量转换效率，尤其是对弯曲运动机械能的捕获效果。
华中科技大学
2021-04-14
一种纳米压印制备柔性透明表面增强拉曼散射基底的方法
本发明专利公开了一种柔性透明表面增强拉曼散射基底的制备 方法。该方法结合了多孔氧化铝模板与纳米压印技术。首先，利用阳 极氧化方法制备了多孔氧化铝模板；然后，在多孔氧化铝模板上沉积 贵金属纳米颗粒；最后，利用纳米压印技术将多孔氧化铝模板的纳米 结构和贵金属纳米颗粒转移到聚合物薄膜上，得到一种柔性透明的表 面增强拉曼散射基底。基底具有优异透明性、柔性、均匀性及高灵敏 度，可以应用在瓜果蔬菜表面农药残留的原位探测、水溶液中
华中科技大学
2021-04-14
一种纳米压印制备柔性透明表面增强拉曼散射基底的方法
本发明专利公开了一种柔性透明表面增强拉曼散射基底的制备 方法。该方法结合了多孔氧化铝模板与纳米压印技术。首先，利用阳 极氧化方法制备了多孔氧化铝模板；然后，在多孔氧化铝模板上沉积 贵金属纳米颗粒；最后，利用纳米压印技术将多孔氧化铝模板的纳米 结构和贵金属纳米颗粒转移到聚合物薄膜上，得到一种柔性透明的表 面增强拉曼散射基底。基底具有优异透明性、柔性、均匀性及高灵敏 度，可以应用在瓜果蔬菜表面农药残留的原位探测、水溶液中
华中科技大学
2021-04-14
一种具有电磁性能的柔性微纳米纤维绞线及其制备装置
本发明公开了一种具有电磁性能的柔性微纳米纤维绞线及其制备方法，缠绕成所述柔性微纳米纤维绞线的微纳米纤维含有光固化高分子材料、导电物质和磁性纳米颗粒，所述微纳米纤维通过无溶剂电纺纺丝前驱液制得，电纺过程在少氧紫外光照环境下进行，所述纺丝前驱液含有光固化材料的液体预聚物、光引发剂、导电物质和磁性纳米颗粒，不含有机溶剂。该微纳米纤维绞线具有优异的力学性能，且具有良好的电磁性能，同时在静电纺丝制备过程中无需添加有机溶剂，制备过程更加安全环保，适宜大规模生产。
青岛大学
2021-04-13
高杆作物柔性喷杆式喷雾机系统的精准施药控制方案
针对喷杆振动造成的喷雾不均匀等问题，基于压电智能结构，利用动力学理论、混沌优化技术、提出基于自抗扰的超高地隙自走式喷雾机柔性喷杆结构振动主动控制方案，进而达到高秆作物的高效安全农药施用控制。振动抑制下降 15dB，施药准确性提高 50%。
扬州大学
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