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隨著機(jī)器人技術(shù)的逐步完善,適于特殊作業(yè)的機(jī)器人種類(lèi)也日益增多,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展到微電子制造,MEMS封裝與組裝,高精密機(jī)械加工與裝配,生物芯片制備,大范圍高速掃描檢測(cè)裝備等行業(yè).隨之而來(lái)的,各行業(yè)對(duì)機(jī)器人的性能指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求,追求機(jī)器人的高定位精度,高重復(fù)精度,高分辨力,同時(shí)還要求其工作范圍大,質(zhì)量輕,能耗低等,從而對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求.在這樣的前提之下,為滿足人類(lèi)向微小世界探尋的需要,作為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要分支,微操作機(jī)器人成為機(jī)器人學(xué)中十分活躍的研究領(lǐng)域. 本文結(jié)合國(guó)家"863"計(jì)劃項(xiàng)目"6自由度納米級(jí)宏微操作機(jī)器人的研究(項(xiàng)目編號(hào)2002AA422260)"和"原型裝置靶瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)工程預(yù)先研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)863-804-5)",共搭建了3套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其中采用了單一驅(qū)動(dòng)以及雙重驅(qū)動(dòng)兩條技術(shù)方案.在廣泛的分析了目前已有的柔性精密定位系統(tǒng),并聯(lián)精密定位系統(tǒng)和宏/微雙重驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,針對(duì)目前大范圍運(yùn)動(dòng)定位與高精度定位的應(yīng)用實(shí)際需要,提出了大行程柔性鉸鏈的概念設(shè)計(jì),并以此構(gòu)建六支鏈大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)定位系統(tǒng),為滿足超高精度的定位需要,在并聯(lián)支鏈中集成了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng),構(gòu)成了宏/微雙重驅(qū)動(dòng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng),充分體現(xiàn)了驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu),檢測(cè)一體化的設(shè)計(jì)思想. 在結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)方面,針對(duì)當(dāng)前柔性鉸鏈運(yùn)動(dòng)范圍小等問(wèn)題,在通用的球副柔性鉸鏈的基礎(chǔ)之上,提出了大行程柔性鉸鏈的概念設(shè)計(jì);在柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面,提出了在通用的并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中,采用大行程柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)運(yùn)動(dòng)副的設(shè)想,建立基于大行程柔性鉸鏈的并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng). 在大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方面,利用材料力學(xué)的基本原理和小變形假設(shè),推導(dǎo)了大行程柔性鉸鏈的數(shù)學(xué)模型,并給出了在全局坐標(biāo)系下的顯式表達(dá);在此基礎(chǔ)之上,通過(guò)剛度組集的辦法建立了大行程柔性鉸鏈并聯(lián)結(jié)構(gòu)柔性支鏈的運(yùn)動(dòng)表達(dá)式,通過(guò)聯(lián)立運(yùn)動(dòng)位移協(xié)調(diào)方程和力約束協(xié)調(diào)方程,建立了并聯(lián)結(jié)構(gòu)的位置解模型. 由于并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的各部件,特別是柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)在自身變形提供整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出的同時(shí),還經(jīng)歷了大范圍的剛體運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的位置解模型成為典型的幾何非線性問(wèn)題.鑒于此,本文首先推導(dǎo)了空間柔性結(jié)構(gòu)的幾何非線性的剛度遞推模型,并利用牛頓-萊弗森方法對(duì)該模型進(jìn)行了求解.由于幾何非線性模型的迭代求解方式,導(dǎo)致該模型的實(shí)時(shí)性很差,不易移植至控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制求解,故在大量的試驗(yàn)嘗試的基礎(chǔ)之上,選擇了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,建立了3層六輸入-六輸出的位置解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而在方便了實(shí)時(shí)控制編程的同時(shí),還大大提高了系統(tǒng)的位置解的求解速度. 由于柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的位置解模型中不僅僅包括結(jié)構(gòu)中的位置信息,還提供了結(jié)構(gòu)中相關(guān)的力信息以及剛度信息,本文在上述位置解模型的基礎(chǔ)之上,給出了該類(lèi)系統(tǒng)的剛度模型,并建立了并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺度參數(shù)對(duì)系統(tǒng)剛度的影響圖譜,對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)綜合以及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有力的工具. 在大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模方面,采用了歐拉梁理論和有限元方法,由拉格朗日方程建立了基于實(shí)際位移的大行程柔性鉸鏈并聯(lián)機(jī)器人各支鏈的動(dòng)力學(xué)模型,并通過(guò)位移協(xié)調(diào)方程和動(dòng)力協(xié)調(diào)方程,最終得到并聯(lián)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型.綜合采用了紐馬克方法和牛頓-萊弗森方法解決了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)求解問(wèn)題,并通過(guò)一個(gè)算例進(jìn)行了基于逆動(dòng)力學(xué)的求解仿真. 在大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的樣機(jī)實(shí)驗(yàn)方面,我們提出了采用大行程柔性鉸鏈作為被動(dòng)關(guān)節(jié)的6-PSS并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),該系統(tǒng)采用壓電馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)器,精密光柵尺作為位置反饋元件,其可在立方厘米級(jí)的工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度的運(yùn)動(dòng);在此基礎(chǔ)之上,我們?cè)诓⒙?lián)機(jī)器人的支桿中嵌入壓電陶瓷,在壓電馬達(dá)的宏運(yùn)動(dòng)結(jié)束之后,壓電陶瓷可以驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)一步的微調(diào),從而得到一個(gè)6-PSS和6-SPS結(jié)合宏微雙重驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),其中,微動(dòng)系統(tǒng)可在微米級(jí)運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的運(yùn)動(dòng)精度.基于大行程柔性鉸鏈的宏微雙重驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),可以同時(shí)滿足大工作空間和高精度的工程需要.此外,我們將大行程柔性鉸鏈并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),成功的應(yīng)用到激光瞄準(zhǔn)靶支撐裝置中,其厘米級(jí)的運(yùn)動(dòng)范圍和納米級(jí)的運(yùn)動(dòng)分辨力,使其在神光III系統(tǒng)中發(fā)揮了十分重要的作用.

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:隨著機(jī)器人技術(shù)的逐步完善,適于特殊作業(yè)的機(jī)器人種類(lèi)也日益增多,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展到微電子制造,MEMS封裝與組裝,高精密機(jī)械加工與裝配,生物芯片制備,大范圍高速掃描檢測(cè)裝備等行業(yè).隨之而來(lái)的,各行業(yè)對(duì)機(jī)器人的性能指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求,追求機(jī)器人的高定位精度,高重復(fù)精度,高分辨力,同時(shí)還要求其工作范圍大,質(zhì)量輕,能耗低等,從而對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求.在這樣的前提之下,為滿足

本發(fā)明屬于柔性電子收卷控制相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，并公開(kāi)了一種面 向變截面柔性電子的恒應(yīng)力收卷控制系統(tǒng)，其包括張力傳感器、張力 控制器、卷徑傳感器、內(nèi)應(yīng)力測(cè)量裝置、內(nèi)應(yīng)力控制器和執(zhí)行件等; 其中卷徑傳感器用于實(shí)現(xiàn)料卷外徑的測(cè)量;張力傳感器用于檢測(cè)薄膜 張力并反饋給張力控制器實(shí)現(xiàn)張力的閉環(huán)控制;內(nèi)應(yīng)力測(cè)量裝置包括 一組壓力傳感器、導(dǎo)電滑環(huán)以及若干固定零件，并用于實(shí)現(xiàn)料卷內(nèi)部 應(yīng)力分布狀態(tài)的測(cè)量并將其饋給張力控制器，實(shí)現(xiàn)料卷內(nèi)部應(yīng)力的閉 環(huán)控制。本發(fā)明還公開(kāi)了相應(yīng)的收卷控制工藝。通過(guò)本發(fā)明，能夠以 更為高效和高精

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于成卷柔性電子器件的逐片轉(zhuǎn)移裝置， 包括薄膜進(jìn)給單元、載帶輸送單元、真空輥吸附單元、壓輥轉(zhuǎn)移單元 和廢料剔除單元，其中薄膜進(jìn)給單元用于薄膜的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)并對(duì)薄膜進(jìn) 行模切，模切后的薄膜經(jīng)真空輥吸附單元驅(qū)動(dòng)至壓輥轉(zhuǎn)移單元，模切 后的薄膜在壓輥轉(zhuǎn)移單元中實(shí)現(xiàn)與載帶之間的粘著和固定，廢料剔除 單元?jiǎng)t根據(jù)工況需要提供多種對(duì)廢料的實(shí)時(shí)檢測(cè)和剔除操作。通過(guò)本 發(fā)明，各個(gè)模塊單元之間相互聯(lián)系，共同協(xié)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)成卷柔性電子 器件逐片的高速檢測(cè)轉(zhuǎn)移過(guò)程，同時(shí)具備運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和可靠性好等優(yōu) 點(diǎn)。

GL-CS-2E型 機(jī)電一體化柔性生產(chǎn)綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是使用柔性制造技術(shù)中具有代表性的制造自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理。柔性制造技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，將以往企業(yè)中相互獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造及經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程，在計(jì)算機(jī)及其軟件的支撐下，構(gòu)成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機(jī)的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)優(yōu)化，總體效益、柔性，優(yōu)化以外產(chǎn)品并對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造并進(jìn)而贏得競(jìng)爭(zhēng)的智能制造技術(shù)。

該研究利用水浴提拉法制備了雙層定向排列Ag NWs網(wǎng)絡(luò)。基于該網(wǎng)絡(luò)的柔性傳感器可以實(shí)現(xiàn)不同變形行為的在線監(jiān)測(cè)。基于該傳感器制備了實(shí)時(shí)手勢(shì)探測(cè)器，在計(jì)算機(jī)中對(duì)手勢(shì)進(jìn)行重建，為虛擬與現(xiàn)實(shí)交互提供了可能性。該研究成果已經(jīng)在SCIENTIC REPORTS 上成功發(fā)表，并入選該期刊年度下載次數(shù)Top 100。

本項(xiàng)目針對(duì)大型海上風(fēng)電場(chǎng)功率外送問(wèn)題，研究采用基于模塊化多電平換流器的柔性多端直流輸電系統(tǒng)并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，從穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和穩(wěn)定性等三個(gè)方面深入探究系統(tǒng)的運(yùn)行與控制特性，揭示系統(tǒng)不穩(wěn)定性產(chǎn)生機(jī)理，提出增強(qiáng)互聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)原則及鎮(zhèn)定措施，攻克柔性多端直流輸電系統(tǒng)交、直流故障保護(hù)難題，并搭建基于MMC的四端柔性直流輸電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及風(fēng)電機(jī)組模擬平臺(tái)，對(duì)所提理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，能夠使我國(guó)相關(guān)技術(shù)人員掌握該領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)，為大型海上風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-MTDC并網(wǎng)實(shí)際工程建設(shè)提供人才支撐和理論指導(dǎo)，為使我國(guó)柔性多端直流輸電技術(shù)研究進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。 在本項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，與國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)緊密合作，充分調(diào)研大型風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)柔性多端直流并網(wǎng)實(shí)際工程的運(yùn)行特性及出現(xiàn)的問(wèn)題，密切結(jié)合理論研究，揭示問(wèn)題產(chǎn)生原因，提出問(wèn)題解決方案。本項(xiàng)目所取得的研究成果均已在國(guó)內(nèi)外高水平期刊上發(fā)表，共發(fā)表論文二十余篇，其中SCI檢索4篇，EI檢索16篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，已授權(quán)2項(xiàng)。

 本項(xiàng)目針對(duì)大型海上風(fēng)電場(chǎng)功率外送問(wèn)題，研究采用基于模塊化多電平換流器的柔性多端直流輸電系統(tǒng)并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，從穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和穩(wěn)定性等三個(gè)方面深入探究系統(tǒng)的運(yùn)行與控制特性，揭示系統(tǒng)不穩(wěn)定性產(chǎn)生機(jī)理，提出增強(qiáng)互聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)原則及鎮(zhèn)定措施，攻克柔性多端直流輸電系統(tǒng)交、直流故障保護(hù)難題，并搭建基于MMC的四端柔性直流輸電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及風(fēng)電機(jī)組模擬平臺(tái)，對(duì)所提理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，能夠使我國(guó)相關(guān)技術(shù)人員掌握該領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)，為大型海上風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-MTDC并網(wǎng)實(shí)際工程建設(shè)提供人才支撐和理論指導(dǎo)，為使我國(guó)柔性多端直流輸電技術(shù)研究進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。 在本項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，與國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)緊密合作，充分調(diào)研大型風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)柔性多端直流并網(wǎng)實(shí)際工程的運(yùn)行特性及出現(xiàn)的問(wèn)題，密切結(jié)合理論研究，揭示問(wèn)題產(chǎn)生原因，提出問(wèn)題解決方案。本項(xiàng)目所取得的研究成果均已在國(guó)內(nèi)外高水平期刊上發(fā)表，共發(fā)表論文二十余篇，其中SCI檢索4篇，EI檢索16篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，已授權(quán)2項(xiàng)。

該研究提出了聚合物粘合劑的新型策略，通過(guò)合成一個(gè)柔性的共軛n型聚合物，使其能夠作為一種粘合劑粘合小分半導(dǎo)體的晶界，提升其機(jī)械性能，實(shí)現(xiàn)了柔性有機(jī)晶體管器件。這種聚合物能有效地抑制小分子和聚合物之間的相分離，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了晶粒間的粘合作用。