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大面积全柔性染料敏化太阳能电池光电性能优化

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物理化学学报 2011年第11期27卷 2577-2582页

作者：林逍武明星安江苗青青覃达马廷丽大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室辽宁大连116024

设计并制作了大面积高效全柔性染料敏化太阳能电池(DSCs).通过引入光散射层或施加机械压力,DSCs的光电转化效率有了大幅度提高.实验室小面积(0.4 cm×0.4 cm)柔性DSCs的光电转化效率达到5.50%.大面积(2 cm×3 cm,活性面积为2.7 cm^2)DSC... 详细信息

设计并制作了大面积高效全柔性染料敏化太阳能电池(DSCs).通过引入光散射层或施加机械压力,DSCs的光电转化效率有了大幅度提高.实验室小面积(0.4 cm×0.4 cm)柔性DSCs的光电转化效率达到5.50%.大面积(2 cm×3 cm,活性面积为2.7 cm^2)DSCs的光电转化效率从未进行处理的1.52%上升到1.81%和2.50%,分别提高了20.0%和66.7%.5 cm×7 cm面积的DSCs(活性面积为16.2 cm^2)的光是转化效率在未做任何优化处理的条件下达到了1.60%(光强40 mW·cm^(-2)).同时,本文对提高光电转化效率的机理进行了深入研究.电化学阻抗测试结果表明,加压法能明显减小电池的内部串联电阻(R_s)及TiO_2/染料/电解液界面间的传荷电阻(R_(ct)).扫描电镜结果也显示加压后TiO_2粒子之间粘结更加紧密,更利于电子在TiO_2薄膜中的传输及染料的吸附.另外,900 h的长期稳定性实验结果表明,制作的柔性DSCs的各项光电性能参数均无明显下降.该实验结果为柔性染料敏化太阳能电池的基础研究和大面积产业化技术研究奠定了基础.

关键词：全柔性太阳能电池散射层加压法稳定性

平面全柔性3-DOF过驱动并联机构的最优综合

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机器人 2006年第6期28卷 623-628,635页

作者：何广平谭晓兰张向慧陆震北方工业大学机电工程学院北京100041 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083

以设计全柔性多自由度过驱动并联机构为目标,研究了平面3-DOF 4RRR过驱动并联机构的最优综合问题.从一般四分支3-DOF平面并联机构出发,建立了机构的运动学模型;给出了机构的4种可能拓扑结构分类,对不同拓扑结构类型机构的运动学和力学... 详细信息

以设计全柔性多自由度过驱动并联机构为目标,研究了平面3-DOF 4RRR过驱动并联机构的最优综合问题.从一般四分支3-DOF平面并联机构出发,建立了机构的运动学模型;给出了机构的4种可能拓扑结构分类,对不同拓扑结构类型机构的运动学和力学性能进行了分析比较.建立了并联机构全工作空间操作性改善优化模型,采用遗传算法进行优化设计并给出了实例,根据优化实例的结果设计制造了平面全柔性三自由度过驱动并联机构.以上方法对其它全柔性并联机构的优化设计具有参考价值.

关键词：全柔性过驱动并联机构最优综合

可拼接式全柔性电容触觉阵列传感器设计与实验

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机器人 2015年第2期37卷 136-141,151页

作者：黄英郭小辉刘家俊马阳洋刘彩霞刘平田合雷合肥工业大学大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009

针对现有机器人触觉传感器存在可穿戴性与可移植性差、不易维护及扩展等缺点,提出了一种可用于机器人仿生皮肤的全柔性电容式触觉传感器,并设计成12×12正方形触觉传感阵列和正六边形触觉模块两种可拼接式阵列结构.以炭黑填充硅橡胶作... 详细信息

针对现有机器人触觉传感器存在可穿戴性与可移植性差、不易维护及扩展等缺点,提出了一种可用于机器人仿生皮肤的全柔性电容式触觉传感器,并设计成12×12正方形触觉传感阵列和正六边形触觉模块两种可拼接式阵列结构.以炭黑填充硅橡胶作为电容式触觉传感器的弹性电介质,聚酰亚胺为柔性基体,有机硅导电银胶和金属膜为上下两柔性极板,共同构成压力敏感单元.介绍了电容式柔性触觉传感器的工作原理、结构设计及两种与之对应的电容触觉阵列无线数据采集与处理系统.实验结果表明,该全柔性电容式触觉阵列传感器及信号提取系统具有良好的稳定性与灵敏度,可用作人工皮肤实现全触觉感知.

关键词：电容式传感器全柔性可拼接式阵列传感信息处理人工皮肤

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全柔性电容式触觉传感阵列设计与实验

电子测量与仪器学报 2015年第9期29卷 1278-1285页

作者：郭小辉黄英腾珂汪卫华刘彩霞刘平合肥工业大学大学电子科学与应用物理学院合肥230009 中国科学院合肥智能机械研究所合肥230003

针对现有机器人触觉传感器存在可穿戴性与可移植性差、不易维护及扩展等缺点,设计了一种可用于机器人敏感皮肤的全柔性电容式触觉阵列传感器。以炭黑填充硅橡胶作为电容式触觉传感器的弹性电介质,聚酰亚胺为柔性基体,有机硅导电银胶和... 详细信息

针对现有机器人触觉传感器存在可穿戴性与可移植性差、不易维护及扩展等缺点,设计了一种可用于机器人敏感皮肤的全柔性电容式触觉阵列传感器。以炭黑填充硅橡胶作为电容式触觉传感器的弹性电介质,聚酰亚胺为柔性基体,有机硅导电银胶和金属膜为上、下两柔性极板,共同构成压力敏感单元,并排列成可拼接式阵列结构。分析并介绍电容式柔性触觉传感器的工作原理、结构设计及电容阵列信号采集与处理系统。实验结果表明,该全柔性电容式触觉阵列传感器及信号提取系统具有良好的稳定性与灵敏度,可用作人工智能皮肤实现全触觉感知。

关键词：触觉传感器全柔性可拼接式信号处理人工皮肤

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一种全柔性电容式触觉传感器设计与试验

江苏大学学报（自然科学版） 2015年第3期36卷 337-342页

作者：许德成高永慧郭小辉吉林师范大学信息技术学院吉林四平136000 合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009

为实现法向力与切向力感知,设计了一种可用于机器人仿生皮肤的电容式柔性触觉传感器,并设计成阵列结构.以硅橡胶为柔性基体,有机硅导电银胶为上下两柔性极板,共同构成电容式触觉敏感单元.分析并介绍电容式柔性触觉传感器的工作原理、结... 详细信息

为实现法向力与切向力感知,设计了一种可用于机器人仿生皮肤的电容式柔性触觉传感器,并设计成阵列结构.以硅橡胶为柔性基体,有机硅导电银胶为上下两柔性极板,共同构成电容式触觉敏感单元.分析并介绍电容式柔性触觉传感器的工作原理、结构设计及触觉信息采集与处理系统.可实现法向力0~5 N范围内灵敏度为6.78 f F/N,切向力0~3 N范围内灵敏度为11.45 f F/N的触觉感知功能.试验结果表明,该全柔性电容式触觉阵列传感器具有良好的稳定性与灵敏度,可用作人工皮肤实现触觉感知.

关键词：触觉传感器电容式传感器全柔性传感信息处理人工皮肤

全柔性电容电阻复合式触压觉传感器阵列及信号处理系统研究

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全柔性电容电阻复合式触压觉传感器阵列及信号处理系统研究

作者：方定合肥工业大学

学位级别：硕士

机器人依靠触觉传感器和压觉传感器可以精确的感知被接触物体的信息,设计具备全柔性特点的触压觉传感器,对于智能机器人电子仿生皮肤的研究具有重要意义。本文提出了一种全柔性电容电阻复合式触压觉传感器,该传感器不仅具有较大的量程,... 详细信息

机器人依靠触觉传感器和压觉传感器可以精确的感知被接触物体的信息,设计具备全柔性特点的触压觉传感器,对于智能机器人电子仿生皮肤的研究具有重要意义。本文提出了一种全柔性电容电阻复合式触压觉传感器,该传感器不仅具有较大的量程,而且在小量程范围内具有较高分辨率,从而兼具测量较大量程压觉力和较小量程触觉力的能力。该触压觉传感单元采用复合式结构,以硅橡胶为电介质的平行板式电容传感器构成上层的触觉感知单元,以碳纳米管/炭黑填充硅橡胶的压阻式传感器构成下层的压觉感知单元,分析了全柔性电容电阻复合式触压觉传感单元的感知机理与传感特性,设计并制备了复合式触压觉传感阵列。针对全柔性电容电阻复合式触压觉传感阵列的结构特点,设计架构合理的信号采集与处理系统,搭建以CC2530为核心处理器的电容信号与电阻信号硬件提取系统,软件系统以Z-Stack协议栈为基础构建了 ZigBee网络并实现了数据的无线传输,同时通过LabVIEW平台将触压觉信息实时的图形化显示。实验结果表明,全柔性电容电阻复合式触压觉传感器阵列及其信号处理系统具有良好的稳定性与灵敏度,能够为智能机器人提供及时、准确的外界触觉和压觉信息。

关键词：全柔性触压觉传感器复合式信号处理系统 ZigBee网络

全柔性电容式触觉传感阵列与信号提取方法研究

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全柔性电容式触觉传感阵列与信号提取方法研究

作者：郭小辉合肥工业大学

学位级别：硕士

本论文是在国家自然科学基金项目“一种新型的柔性压力/温度多功能阵列触觉传感器的研究”（61072032）和“一种用于全程感知的机器人皮肤研究”（61471155）等项目资助下进行的一项基础应用研究。电子仿生皮肤作为智能机器人感知外界... 详细信息

本论文是在国家自然科学基金项目“一种新型的柔性压力/温度多功能阵列触觉传感器的研究”（61072032）和“一种用于全程感知的机器人皮肤研究”（61471155）等项目资助下进行的一项基础应用研究。电子仿生皮肤作为智能机器人感知外界环境信息的一种重要形式,是机器人实现与外界交互的必须媒介之一。针对现有电子仿生皮肤存在可穿戴性与可扩展性差、不易维护及柔软性低等缺点,文中基于聚酰亚胺柔性基体提出了一种可用作机器人敏感皮肤的全柔性电容式触觉传感器。以炭黑填充硅橡胶为复合弹性电介质,有机硅导电银胶为柔性极板,共同构成压敏触觉传感单元,并设计为阵列结构。分析并介绍全柔性电容式触觉传感器的结构设计、工作原理及炭黑填充型复合弹性电介质对电容式触觉传感器性能的影响。依据全柔性电容式触觉传感单元的结构特点,设计了行列式和总线式两种可穿戴、便于扩展的全柔性电容式触觉传感阵列。同时,基于CC2530型低功耗微处理器和AD7147-1型电容数字转换器分别构建适合行列式与总线式电容触觉传感阵列的信息采集与处理系统。该系统作为容性触觉信息提取的一种方案,消除了各触觉敏感单元间的交叉干扰,提高了电容式触觉传感阵列的采集速率与准确性。该触觉信息提取系统主要包括下位机对电容式触觉传感阵列的采集、无线发送和基于LabVIEW开发平台的上位机对容性触觉敏感信息的实时处理与显示两部分。经单模块与多模块电容式触觉感知实验结果表明,文中介绍的全柔性电容式触觉传感阵列及信号提取系统在触觉感知方面表现了良好的稳定性与灵敏度,可用作智能机器人电子仿生皮肤实现触觉感知功能。

关键词：电容式触觉传感器电子皮肤全柔性可拼接式阵列电容数字转换传感信息处理

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全柔性航天器动力学建模与仿真技术研究

全柔性航天器动力学建模与仿真技术研究

高温重载条件下全柔性高模量沥青路面结构的应用研究

第十届动力学与控制学术会议

作者：刘铸永洪嘉振上海交通大学工程力学系

现代航天器已变为由庞大的多个部件在轨拼装起来的工作站系统,系统中通常安装有大跨度的太阳帆板和巨型天线,故航天器己为多个刚体和柔性体组成的系统。当前柔性航天器姿态和轨道动力学中一般把中心体做刚体假设,把柔性附件做弹性体假设... 详细信息

现代航天器已变为由庞大的多个部件在轨拼装起来的工作站系统,系统中通常安装有大跨度的太阳帆板和巨型天线,故航天器己为多个刚体和柔性体组成的系统。当前柔性航天器姿态和轨道动力学中一般把中心体做刚体假设,把柔性附件做弹性体假设,整个航天器构成一个刚柔耦合系统。然而随着中心体的尺寸越来越大,其弹性变形的影响不可忽略。当中心体由刚度较低的柔性舱段或者柔性桁架加舱段构成,而各类柔性附件是与中心体相连,从而构成全柔性系统。本文基于柔性多体系统单向递推组集建模方法,同时考虑航天器主体和太阳电池阵的柔性效应,以及他们和大范围运动的相互耦合作用,建立了全柔性航天器的轨道、姿态和弹性变形的耦合动力学方程,从而为航天器轨道、姿态控制系统规律的设计提供参考。最后给出典型算例,通过与传统的中心刚体加柔性附件动力学模型仿真结果的比较,分析了采用全柔性航天器动力学模型时,中心体本身的柔性对航天器姿态动力学响应的影响。

关键词：全柔性航天器动力学建模仿真技术

来源： cnki会议评论

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交通科技 2022年第6期 30-35页

作者：林志伟梁永存龙威宇韩荣杰中交一公局集团有限公司北京102205 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

本文依托喀麦隆雅杜高速公路,考虑喀麦隆热带雨林气候条件下高温重载交通组成特性,采用非线性有限元方法对雅杜高速公路全柔性沥青路面结构进行力学敏感性研究,并优化路面结构设计方案。结果表明,避免重载、超载是预防全柔性高模量沥青... 详细信息

本文依托喀麦隆雅杜高速公路,考虑喀麦隆热带雨林气候条件下高温重载交通组成特性,采用非线性有限元方法对雅杜高速公路全柔性沥青路面结构进行力学敏感性研究,并优化路面结构设计方案。结果表明,避免重载、超载是预防全柔性高模量沥青路面病害产生的有效措施。提高基层模量可有效减小路面下基层层底拉应力,改善全柔性高模量沥青路面的抗疲劳性能,而增加面层模量对改善全柔性高模量沥青路面使用性能效果不显著。通过增加上、下基层厚度可有效减少全柔性高模量沥青路面各结构层的水平剪应力、竖向压应力和下基层层底拉应力,提高全柔性高模量沥青路面的抗车辙和抗疲劳性能,根据力学响应结果确定了6 cm BBM上面层+9 cm BBM下面层+10 cm EME基层的路面组合结构为最佳的路面结构方案。

关键词：全柔性高模量沥青路面力学敏感性路面结构优化

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