当前小型仿生扑翼飞行机器人研究综述

本文介绍了国内外仿生扑翼飞行机器人的发展现状,简述了部分关于扑翼飞行机器人的研究成果,重点从机械工程学科角度阐述了扑翼飞行机器人设计中涉及到的技术重点与难点.并主要对扑翼结构、扑翼机构设计与动力能源选择三方面进行了分析,对小型扑翼飞行机器人的未来技术发展方向进行了讨论与展望.

一种3(Ra)PS变胞并联机构构型与运动学分析

研究一种基于变胞铰链Ra(Reconfigurable axis)的新型3(Ra)PS变胞并联机构的可重构特性和统一运动学分析方法。根据约束螺旋系统表明,在一个构态下,(Ra)PS支链对平台没有约束,而在另一个构态下,通过改变可重构铰链Ra铰内轴线的位置,可以提供一个约束力。支链的两个构态使3(Ra)PS变胞并联机构具有4种构型,其中包括2R1T(2个旋转1个平移)、3R1T(3个旋转1个平移)、3R2T(3个旋转2个平移)和6 DOF(Degree of freedom)构型。根据支链两构态的差异,提出以一个支链构态作为另一个支链构态特例的统一运动学建模方法。在此基础上,建立3(Ra)PS变胞并联机构的驱动选择方案和可以包含4种构型的统一运动学模型。对逆运动学和正运动学进行求解,数值算例验证了理论结果的正确性。这种特殊类型的并联机构为特殊变胞机构的工作空间、路径规划和控制奠定了基础。

基于串并混联柔顺机构的三维力传感器设计

以小型扑翼飞行机器人风洞试验应用为目标,基于柔性悬臂梁和平面并联柔顺机构设计了一种应变式三维力传感器。建立了机构运动学模型,并将雅可比矩阵条件数作为目标函数优化得出机构最优参数;基于运动学理论推导混联机构静力方程,获得传感器输入输出关系矩阵。有限元仿真得出机构具有良好的线性度,灵敏度高,耦合误差小,各向性能一致,工作带宽满足飞行器工作频率等结论。设计了三维力静态测试实验,计算出传感器的各项实际性能指标。

异丙酚-芬太尼复合麻醉用于人工流产术的临床观察

目的 :观察异丙酚 -芬太尼复合麻醉用于人工流产术的效果及其用量。方法 :选择 15 0例妊娠 4 5～ 6 0天孕妇 ,随机分为A、B、C三组 ,每组 5 0例。A组单纯用异丙酚静注 ,B组先静注芬太尼 1μg kg ,3min后再静注异丙酚 ,C组先静注芬太尼2 μg kg,3min后再静注异丙酚 ,三组病人异丙酚静注速度为 10ml min ,待麻醉满意后开始手术。术中病人有肢动时 ,给予 0 5mg kg异丙酚追加量。结果 :B、C两组的麻醉效果优于A组 (P <0 0 5 ) ;C组的异丙酚用量少于A组 (P <0 0 5 )。三组对呼吸、循环有短暂的影响。结论 :异丙酚 -芬太尼复合麻醉非常适用于无痛人工流产术 。

间歇减痛式硬外镇痛分娩临床初步探讨

目的 观察间歇减痛式硬外镇痛分娩临床效果。方法 健康足月初产妇60例随机分成3组,每组20例,A组为间歇减痛组,B组为持续镇痛组,C组为对照组。待A,B两组产妇进入产程活跃期后行硬膜外腔神经阻滞均成功,A组硬外腔注2％利多卡因2ml(负荷量),然后每小时硬外腔单次追加0.5％～0.75％利多卡因4～6ml(常规量)。另外每隔1h后减痛1次,即硬外腔注生理盐水10 ml,若未出现轻度宫缩痛,5min后追加生理盐水5ml,然后等至出现轻度宫缩痛为止。B组硬外用药的负荷量和常规量与A组相同,无减痛期。C组整个分娩过程不用任何镇痛药。结果 A组的活跃期加第二产程时间明显少于对照组(P<0.05)。A组的顺产例数明显高于B组和对照组(P<0.05)。A,B两组产妇镇痛后的VAS评分较镇痛前的VAS评分差异有非常显著性(P<0.01)。结论 间歇减痛式硬外镇痛分娩镇痛效果好,顺产率高,方法简单,费用少,易于临床上推广。

一种新型扑翼机构的设计与仿真实验

针对微型扑翼胸腔式机构制作工艺复杂的特点,提出了一种新型的悬臂梁式机构,以3D打印技术为依托实现一体化制作。建立了此结构的动力学模型,得到了翅膀运动阻力的变化形式,给出了系统运动的周期规律。为更加准确地分析机构动力学特性,利用COMSOL软件进行了动力学仿真,印证了模型的理论推导。同时制作了一款样机,进行了实验并利用高速摄像机记录运动过程。实验结果表明,此设计能够实现仿生翅所需运动,证实了此设计的可靠性。