可穿戴上肢外骨骼系统
该系统融合了生物、传感、信息融合、控制以及运动计算等关键技术,在为人类提供支撑、保护和辅助的同时,增强常人的力量、速度、负重和耐力等生理机能,进而辅助操作者完成以往无法完成的任务或工作。
该系统融合了生物、传感、信息融合、控制以及运动计算等关键技术,在为人类提供支撑、保护和辅助的同时,增强常人的力量、速度、负重和耐力等生理机能,进而辅助操作者完成以往无法完成的任务或工作。
本项目属于电子信息技术与矿山安全技术的交叉领域,可广泛应用于冲击地压、地表坍塌、顶板冒落、突水等矿山动力灾害的监测预警,也可用于矿山、隧道、硐室、大坝、边坡、高铁路基等工程稳定性监测预警。本项目取得如下创新成果: 1)研发了新型矿用钻孔式光纤光栅加速度传感器,采用窄线宽激光器波长自动跟踪解调技术,实现了对光纤微震信号高灵敏度、低成本解调。 2)研制了嵌入式 PTP 时钟同步系统,使得井下多个光纤微震监测分站实现同步数据采集,实现了井下多区域、多通道、分布式光纤微震监测。 3)采用中心化、行平衡预处理法和 Tikhonov 正则化组合优化算法,将震源定位精度提升至 10 米以内,可用于采掘工程尺度的高精度微震监测。本项目经山东省安监局和山东省科学院分别组织鉴定,整体技术达到国际先进水平。项目授权发明专利 5 项、其它知识产权 5 项。目前该成果已在莱矿、山东黄金、陕煤、同煤等能源集团,数十个重点煤矿和非煤矿山成功推广应用,取得了良好的经济和社会效益。目前,我国有 1 千余处大型煤矿和 8 千余座非煤地下矿山,其中 80%存在由岩体失稳诱发的动力灾害。据此推算,微震监测设备的市场容量近万套
研发的多款煤矿井下探测巡检作业机器人,适用于井下回采工作面、回风巷、井筒、巷道等作业环境,具备自主移动、定位、图像采集、智能感知、预警、人机交互等功能,实现设备运行工况检测、设施状况诊断、变形检测、危险气体浓度与浓度分布、环境温度感知、通风参数采集等监测,具有较强的越障能力和环境适应力,同时可以配备多关节机械手实施井下遥控作业。
1、项目基本情况:本成果将油水界面反应与喷墨打印技术相结合,可快速大面积实现喷墨打印绿色制造高精度柔性可拉伸电路的精细制备。同时,提出了一种复合结构制备与调控的方法,大大地提升了制备可拉伸材料的效率,是一种高性能材料制造的新方法。解决了因复合导电墨水为了达到良好的导电性与可拉伸性需要加入大量的粘弹性材料,而不能满足喷墨打印墨水的流变性能要求,在实际应用中难以实现可拉伸电路的精细制备的问题。对于灵活、快速、大面积的实现可拉伸电路的精细制备具有重要研究意义及应用价值。 2、核心技术及指标:本成果中实现可拉伸电路高精度喷墨打印制造方法的步骤包括:(1)喷墨打印构建图案化的油水界面体系;(2)油水界面水包油乳化层制备;(3)油水界面反应生成金属复合结构;(4)金属复合结构与可拉伸电路性能关系。本方法是利用还原性的液态弹性预聚物油性基底,导电前驱体水性墨水,构建油水反应喷墨打印体系,在形成的油水界面乳化层中进行界面反应,实现金属包裹弹性聚合物的复合结构,喷墨打印制备可拉伸电路。 实施喷墨打印绿色制造高精度柔性可拉伸电路方法的流程图如下所示:
该系统能够在工件中激励超声波,利用电磁超声传感器接收超声波,从而实 现激光超声的非接触式检测。基于互译原理,固定接收传感器,激励超声的 光斑轨迹则可以根据需求进行规划。具有非接触式、检测速度快、分辨率高、 可实现成像等特点。
微流体驱动和控制系统包括了注射泵、蠕动泵、活塞泵等,这些系统可保证毫升至升量级的流体控制,但在驱动和控制纳微升量级的流体时十分无力,往往会出现到达稳态需时长、反应滞后所导致的重复性差、出现脉冲效应等一系列问题,且无法连续运行。目前,市场上仍没有可用于微流体驱动和控制的成套设备。本设备基于电气工程及数控技术相结合,集成高分辨率活塞泵和精准的闭环控制,自组装研发了一套全自动微流体驱动系统来代替传统微流体控制装置。本设备可将最小流量控制在 0.01mL/h,可在微升~升量级对多通道微流体进行驱动和控制,实现对多通道微流体的精准和稳定流动,可通过手动或者图形界面对微流体进行控制及操作,具有精度高、响应速度快、操作简单等优点。本设备可广泛应用于微球制备、灌注、细胞体外培养与药物筛选、分析检测、微化学反应、流体力学研究等众多领域,具有广泛的应用和较大的市场潜力。栓塞微球是介入治疗中使用的栓塞材料,但目前我国栓塞微球产品及制备设备仍主要依赖进口,国内企业成功研发上市的产品很少。本团队进一步与微流控液滴技术相结合应用于栓塞微球的制造加工,实现智能纳微颗粒的连续、稳定的精准化控制制备,得到形状/尺寸均一