铬基陶瓷复合镀层活塞环的摩擦磨损实验研究

采用销盘式摩擦实验机考察了三种活塞环镀层 :国外进口铬基陶瓷镀层、国产铬基陶瓷复合镀层和普通镀硬铬镀层的摩擦磨损性能。结果表明 ,国产铬基陶瓷复合镀层的活塞环具有优良的耐磨性能 ,基本达到了进口铬基陶瓷镀层的活塞环性能。

方柱状IPMC制备与驱动性能的研究

离子型聚合物金属复合物(ionic polymer-metal composites, IPMC)是一种离子型电致动聚合物材料,具有尺寸小、质量轻、驱动电压低、形变量大以及生物兼容性好等众多优点。但传统片状IPMC只能在单一方向上运动的缺点,极大地限制了IPMC的应用。因此,通过溶液浇铸和化学镀的方法制备出一种可实现多自由度运动的方柱状IPMC,并对其表面电极进行了SEM观测和驱动性能表征分析。通过对比方柱状IPMC在正弦、方波和直流电压信号下的末端位移和输出力变化情况,发现方柱状IPMC在这3种电压信号驱动下均具有较好的驱动性能,且在直流电压信号下末端位移和输出力最大。通过对方柱状IPMC在不同运动方向的测试结果进行对比分析,探究了方柱状IPMC在介入式手术导管导向装置上应用的可行性。

仿生爬壁机器人:研究基础、关键技术及发展预测

爬壁机器人是移动机器人的重要分支,能代替人工在高危、狭小、恶劣等环境工作.研制仿生爬壁机器人从筛选具有优异攀爬能力的动物,研究其运动行为、机体结构、附着能力、感知控制的规律入手,凝练爬壁机器人设计准则,发展灵活、轻质、微型、适应性广的移动机器人,为航空、航天、救援等提供必要的装备.这类研究受到基础科学、工程技术和产业应用等领域专家的广泛关注.本文梳理仿生爬壁机器人研究的现状,总结典型攀爬动物的运动行为、附着机制,归纳爬壁机器人的附着方式、移动机构和运动控制等方面的关键技术,分析仿生爬壁机器人附着和移动方式的特点,给出已有爬壁机器人的仿生度,并展望仿生爬壁机器人的核心问题和发展趋势,为未来仿生爬壁机器人的发展提供参考意见.

动物机器人:研究基础、关键技术及发展预测

动物机器人利用动物固有的感知、运动、能量供应和神经系统,通过神经信息干预,实现对生物运动行为的控制.这类特殊的机器人在运动稳定性、灵活性、环境适应性和自身运动能量供应等方面保持了天然的优势,具有重要的应用价值;同时,该研究涉及动物运动神经网络及外部调控信息与固有运动神经信息的交互作用机制等重大理论问题,是神经科学和机器人交互领域的重要研究方向.该研究高度融合了动物智能和机器智能,涉及动物行为学、神经科学、微机电技术、力学和通信技术等,是多学科交叉融合的前沿领域.本文回顾动物运动神经系统与运动行为调控之间的关系,系统梳理不同动物机器人的运动调控方法及系统构成,总结活动在水、陆、空不同空间中典型动物运动行为调控的研究进展,归纳分析动物机器人研究在运动调控方法、微电极植入、微刺激系统、通信导航和能量供应等研究中面临的关键问题,并预测未来的发展趋势.

仿生黏附变刚度机构设计与性能测试

针对从零到大刚度变化需要,设计一种基于仿生黏附的变刚度机构,它具有刚度变化范围大,响应迅速,体积小等优点。变刚度机构性能测试结果表明,变刚度机构可在约0.5s内完成非工作状态和工作状态之间的转换,在工作状态下可承担至少约90N的冲击载荷,且在工作200次后性能基本不变。变刚度机构可应用于在高冲击载荷下对人体头颈部的防护。