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微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统设计
1
作者
闫征
王立新
+1 位作者
董世运
闫世兴
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期280-290,共11页
现阶段微小型仿生飞行器降落/起飞过程的机动灵活性与仿生原型存在差异,降低了其作业过程的安全性与应用范围的普遍性,无干扰状态下仿生原型降落/起飞过程接触力的精确表征是解决该问题的必要前提。为此设计了微小型飞行昆虫降落/起飞...
现阶段微小型仿生飞行器降落/起飞过程的机动灵活性与仿生原型存在差异,降低了其作业过程的安全性与应用范围的普遍性,无干扰状态下仿生原型降落/起飞过程接触力的精确表征是解决该问题的必要前提。为此设计了微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统,以碳纤维弹簧T300为接触力的感知器件并对其标定获取接触力-挠度-接触点位置的数学方程(拟合优度R2=0.979),选用高帧数摄像机记录微小型飞行昆虫在碳纤维弹簧降落/起飞过程的图像信息。选用苍蝇(Musca domestica)进行了接触力测试系统的运行调试,采用基于Matlab编写的图像分析处理程序提取碳纤维弹簧挠度、接触点位置等信息,计算求解接触力并进行修正以消除碳纤维弹簧重力的影响,结果显示苍蝇降落/起飞过程的接触力介于0.121~0.772 mN,为其体重(17.38 mg)的0.71~4.53倍。对于所设计的接触力测试系统,分辨力可达0.001 mN,并从模拟/实际标定、挠度精准获取、接触力修正、降落/起飞过程无干扰等4方面来提升准确度。研究结果为微小型飞行器仿生原型运动行为的定量、准确表征提供了可借鉴的技术与方法。
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关键词
仿生原型
仿生飞行器
微牛级接触力
挠度
图像处理
原文传递
仿生无痛注射针头研究进展
被引量：
1
2
作者
潘盼
王立新
闫征
《河北科技大学学报》
CAS
北大核心
2021年第2期101-110,共10页
医用注射针是现代医疗诊治过程中的常用器械,但注射针头刺穿皮肤时产生的疼痛感会给患者带来严重不适,国内外学者就如何减轻注射过程对人体造成的疼痛感开展了广泛研究.蚊子、蝉、蜜蜂等昆虫的刺吸式口器因具有低阻力刺入动植物表皮的功...
医用注射针是现代医疗诊治过程中的常用器械,但注射针头刺穿皮肤时产生的疼痛感会给患者带来严重不适,国内外学者就如何减轻注射过程对人体造成的疼痛感开展了广泛研究.蚊子、蝉、蜜蜂等昆虫的刺吸式口器因具有低阻力刺入动植物表皮的功能,已被视为仿生原型用于研制无痛注射针头.从注射针头刺穿皮肤疼痛的产生机制入手,概述了疼痛测量方法以及仿生原型刺入机理,重点分析了低阻力医用注射针头的减阻机理,介绍了微针阵列在材料选择与制备方面的研究状况,展望了低阻力医用注射针头研制的应用前景,指出未来在仿生无痛注射针的制备中,应基于高精度3D打印技术和激光微纳加工技术,获取加工精度更高的仿生无痛注射针头.
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关键词
仿生工程
仿生原型
无痛注射针头
微针阵列
低阻力医用缝合针
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职称材料
仿鱼长鳍波动推进水下航行器研究进展与分析
被引量：
1
3
作者
王睿
王硕
魏清平
《自动化博览》
2015年第7期70-74,共5页
作为一种新型水下机器人,仿鱼长鳍波动推进水下航行器具有噪声低、机动性好等传统水下航行器无法比拟的优点,并得到相关研究人员的广泛关注。本文主要介绍了国内外在仿鱼长鳍波动推进水下航行器推进机理和系统研制方面开展的主要研究工...
作为一种新型水下机器人,仿鱼长鳍波动推进水下航行器具有噪声低、机动性好等传统水下航行器无法比拟的优点,并得到相关研究人员的广泛关注。本文主要介绍了国内外在仿鱼长鳍波动推进水下航行器推进机理和系统研制方面开展的主要研究工作,在此基础上,分析总结了提升仿鱼长鳍波动推进水下航行器性能需要深入讨论和研究的一些问题。
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关键词
仿生机器鱼
波动鳍
推进机理
系统研制
运动控制
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职称材料
基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼设计与制作
4
作者
王雨
陈奇
+2 位作者
吴寅
刘芷君
姚志刚
《机械与电子》
2019年第9期69-74,共6页
为实现仿鲹科机器鱼的模块化设计,减少仿鲹科机器鱼的制造成本,根据鲹科鱼类的游动方式,设定仿鲹科机器鱼的4大模块,包括驱动模块、连接模块、控制模块和密封模块;利用三维实体建模软件建立仿鲹科机器鱼的三维模型,结合虚拟样机技术进...
为实现仿鲹科机器鱼的模块化设计,减少仿鲹科机器鱼的制造成本,根据鲹科鱼类的游动方式,设定仿鲹科机器鱼的4大模块,包括驱动模块、连接模块、控制模块和密封模块;利用三维实体建模软件建立仿鲹科机器鱼的三维模型,结合虚拟样机技术进行机器鱼的运动仿真,采用3D打印等技术实现机器鱼的实体制作。基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼模块化设计、虚拟样机仿真及高效率制造等研究,为其实际应用提供一定的理论前提和应用参考。
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关键词
仿鲹科机器鱼
舵机驱动
虚拟样机
3D打印
包络线
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职称材料
题名
微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统设计
1
作者
闫征
王立新
董世运
闫世兴
机构
河北科技大学机械工程学院
陆军装甲兵学院再制造技术国家重点实验室
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期280-290,共11页
基金
河北省自然科学基金(E2019208306)
河北省高等学校科学技术研究重点(ZD2020115)
国家自然科学青年基金(51205107)资助项目。
文摘
现阶段微小型仿生飞行器降落/起飞过程的机动灵活性与仿生原型存在差异,降低了其作业过程的安全性与应用范围的普遍性,无干扰状态下仿生原型降落/起飞过程接触力的精确表征是解决该问题的必要前提。为此设计了微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统,以碳纤维弹簧T300为接触力的感知器件并对其标定获取接触力-挠度-接触点位置的数学方程(拟合优度R2=0.979),选用高帧数摄像机记录微小型飞行昆虫在碳纤维弹簧降落/起飞过程的图像信息。选用苍蝇(Musca domestica)进行了接触力测试系统的运行调试,采用基于Matlab编写的图像分析处理程序提取碳纤维弹簧挠度、接触点位置等信息,计算求解接触力并进行修正以消除碳纤维弹簧重力的影响,结果显示苍蝇降落/起飞过程的接触力介于0.121~0.772 mN,为其体重(17.38 mg)的0.71~4.53倍。对于所设计的接触力测试系统,分辨力可达0.001 mN,并从模拟/实际标定、挠度精准获取、接触力修正、降落/起飞过程无干扰等4方面来提升准确度。研究结果为微小型飞行器仿生原型运动行为的定量、准确表征提供了可借鉴的技术与方法。
关键词
仿生原型
仿生飞行器
微牛级接触力
挠度
图像处理
Keywords
biomimetic
prototype
biomimetic
flying
aerocraft
micro-newton
contact
force
deflection
image
processing
分类号
TB17 [生物学—生物工程]
原文传递
题名
仿生无痛注射针头研究进展
被引量：
1
2
作者
潘盼
王立新
闫征
机构
河北科技大学机械工程学院
出处
《河北科技大学学报》
CAS
北大核心
2021年第2期101-110,共10页
基金
国家自然科学基金(51205107)
河北省高等学校青年拔尖人才资助项目(BJ2017011)
河北省自然科学基金(E2019208306)
文摘
医用注射针是现代医疗诊治过程中的常用器械,但注射针头刺穿皮肤时产生的疼痛感会给患者带来严重不适,国内外学者就如何减轻注射过程对人体造成的疼痛感开展了广泛研究.蚊子、蝉、蜜蜂等昆虫的刺吸式口器因具有低阻力刺入动植物表皮的功能,已被视为仿生原型用于研制无痛注射针头.从注射针头刺穿皮肤疼痛的产生机制入手,概述了疼痛测量方法以及仿生原型刺入机理,重点分析了低阻力医用注射针头的减阻机理,介绍了微针阵列在材料选择与制备方面的研究状况,展望了低阻力医用注射针头研制的应用前景,指出未来在仿生无痛注射针的制备中,应基于高精度3D打印技术和激光微纳加工技术,获取加工精度更高的仿生无痛注射针头.
关键词
仿生工程
仿生原型
无痛注射针头
微针阵列
低阻力医用缝合针
Keywords
bionicengineering
biomimetic
prototype
painless
injectionneedle
microneedles
array
medical
suture
needle
of
low
resistance
分类号
TB17 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
仿鱼长鳍波动推进水下航行器研究进展与分析
被引量：
1
3
作者
王睿
王硕
魏清平
机构
中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室
出处
《自动化博览》
2015年第7期70-74,共5页
文摘
作为一种新型水下机器人,仿鱼长鳍波动推进水下航行器具有噪声低、机动性好等传统水下航行器无法比拟的优点,并得到相关研究人员的广泛关注。本文主要介绍了国内外在仿鱼长鳍波动推进水下航行器推进机理和系统研制方面开展的主要研究工作,在此基础上,分析总结了提升仿鱼长鳍波动推进水下航行器性能需要深入讨论和研究的一些问题。
关键词
仿生机器鱼
波动鳍
推进机理
系统研制
运动控制
Keywords
biomimetic
robotic
fish
Undulatory
fins
Propulsion
mechanism
prototype
development
Motion
control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼设计与制作
4
作者
王雨
陈奇
吴寅
刘芷君
姚志刚
机构
合肥工业大学机械工程学院
出处
《机械与电子》
2019年第9期69-74,共6页
基金
国家级大学生创新创业训练资助项目(2018CXCYS020)
文摘
为实现仿鲹科机器鱼的模块化设计,减少仿鲹科机器鱼的制造成本,根据鲹科鱼类的游动方式,设定仿鲹科机器鱼的4大模块,包括驱动模块、连接模块、控制模块和密封模块;利用三维实体建模软件建立仿鲹科机器鱼的三维模型,结合虚拟样机技术进行机器鱼的运动仿真,采用3D打印等技术实现机器鱼的实体制作。基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼模块化设计、虚拟样机仿真及高效率制造等研究,为其实际应用提供一定的理论前提和应用参考。
关键词
仿鲹科机器鱼
舵机驱动
虚拟样机
3D打印
包络线
Keywords
biomimetic
carangiform
robot
fish
actuator
drive
virtual
prototype
3D
print
envelope
line
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统设计
闫征
王立新
董世运
闫世兴
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
仿生无痛注射针头研究进展
潘盼
王立新
闫征
《河北科技大学学报》
CAS
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
3
仿鱼长鳍波动推进水下航行器研究进展与分析
王睿
王硕
魏清平
《自动化博览》
2015
1
下载PDF
职称材料
4
基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼设计与制作
王雨
陈奇
吴寅
刘芷君
姚志刚
《机械与电子》
2019
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职称材料
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