多输入多输出正弦振动试验控制系统算法研究及实现 被引量：6

1

作者 朱银龙 陈怀海 +1 位作者 贺旭东 贾良现 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期62-65,共4页

根据多输入多输出系统的解耦补偿思想,设计了多输入多输出正弦振动试验控制系统的控制方案。应用乘法输出不确定性描述了系统模型误差,对控制算法的收敛性进行了理论分析并对其进行了仿真,检验了算法的可行性。以微型计算机为核心,基于... 根据多输入多输出系统的解耦补偿思想,设计了多输入多输出正弦振动试验控制系统的控制方案。应用乘法输出不确定性描述了系统模型误差,对控制算法的收敛性进行了理论分析并对其进行了仿真,检验了算法的可行性。以微型计算机为核心,基于VXI总线仪器,构建了试验控制系统。编写了测量与控制软件,实现了驱动信号发生、响应信号的采集和处理。在一悬臂梁上进行了两点正弦振动试验控制,结果表明,算法可以使控制点的响应信号快速、稳定地收敛于参考信号,验证了设计的多输入多输出正弦振动试验控制系统的有效性。 展开更多

关键词 振动环境试验 多输入多输出系统 控制系统 正弦振动 振动控制

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透性化干酪乳杆菌细胞转化苯丙酮酸合成苯乳酸 被引量：10

2

作者 朱银龙 贠军贤 +1 位作者 沈绍传 姚克俭 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期495-500,共6页

苯乳酸是由乳酸菌属等微生物代谢合成的一种新型食品防腐剂。今利用透性化干酪乳杆菌(Lactobacillus casei B3)细胞转化苯丙酮酸,合成得到了苯乳酸,并通过单因素实验和正交实验,确定了适宜的转化条件,即:干酪乳杆菌在?20℃冷冻6 h后用... 苯乳酸是由乳酸菌属等微生物代谢合成的一种新型食品防腐剂。今利用透性化干酪乳杆菌(Lactobacillus casei B3)细胞转化苯丙酮酸,合成得到了苯乳酸,并通过单因素实验和正交实验,确定了适宜的转化条件,即:干酪乳杆菌在?20℃冷冻6 h后用于转化,苯丙酮酸浓度为8 g?L?1,葡萄糖浓度为14 g?L?1,菌浓度为100 g?L?1,p H值为8.0,温度为35℃,转速为75 r?min?1,转化时间为4 h;优化条件下苯乳酸的收率达65.5%,转化液中苯乳酸浓度达到了5.3 g?L?1。 展开更多

关键词 苯丙酮酸 苯乳酸 透性化 干酪乳杆菌

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介电型电活性聚合物驱动转动关节控制技术研究 被引量：5

3

作者 朱银龙 张鑫焱 +1 位作者 王化明 周宏平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期333-338,332,共7页

介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,DEAP)具有大应变、高效率、高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。基于生物关节驱动原理及圆柱形驱动器特点设计了单自由度转动关节。根据弹性大变形理论建立驱... 介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,DEAP)具有大应变、高效率、高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。基于生物关节驱动原理及圆柱形驱动器特点设计了单自由度转动关节。根据弹性大变形理论建立驱动器DEAP膜的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解可获得关节输入电压与输出角度之间的非线性关系,但计算工作量大。将小脑模型关节控制器CMAC(Cerebellar model articulation controller)神经网络与PD控制器相结合实现输出角度与输入电压之间的非线性映射,避免了复杂计算过程。阶跃和正弦参考信号的跟踪控制试验验证了CMAC神经网络控制的可行性。 展开更多

关键词 介电型电活性聚合物 转动关节 跟踪控制 小脑模型关节控制器神经网络 PD控制器

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蓝莓机械化采摘技术及装备研究进展

4

作者 王文劲 刘英 +3 位作者 樊晨龙 朱银龙 杨雨图 习爽 《林业机械与木工设备》 2025年第7期1-7,共7页

随着我国蓝莓产业规模的持续扩大,传统人工采摘模式在效率、成本和果实品质保护等方面已难以满足产业发展需求。机械化采摘技术及装备的研发与应用成为提升蓝莓产业效益、增强国际竞争力的关键。系统梳理了国内外蓝莓机械化采摘技术的... 随着我国蓝莓产业规模的持续扩大,传统人工采摘模式在效率、成本和果实品质保护等方面已难以满足产业发展需求。机械化采摘技术及装备的研发与应用成为提升蓝莓产业效益、增强国际竞争力的关键。系统梳理了国内外蓝莓机械化采摘技术的研究现状,重点分析了机械振动式、气力式、梳刷式及采收机器人等主流采摘方式的技术特点与应用现状。深入剖析了我国蓝莓机械化采摘领域面临的关键技术瓶颈。由此,提出了未来蓝莓机械化采摘技术的发展方向与优化策略,强调通过技术创新与产业协同,推动蓝莓采摘技术向高效率、精准化、低损化和智能化方向迈进,为蓝莓产业的高质量发展和乡村振兴战略的实施提供有力支撑。 展开更多

关键词 蓝莓 机械化采摘 采摘装备 发展趋势

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柔性压力传感器阵列及其信号采集系统研究 被引量：25

5

作者 朱银龙 华超 +3 位作者 苏晓芳 耿令波 胡志强 苏海军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期400-405,413,共7页

为提高机器人人机交互的安全性,选用新型智能材料——电活性聚合物材料(Electroactive polymer,EAP)作为传感器阵列单元的敏感材料,设计一种4×4柔性压力传感器阵列及其信号采集系统。建立压力传感器输入输出数学模型,给出采用双三... 为提高机器人人机交互的安全性,选用新型智能材料——电活性聚合物材料(Electroactive polymer,EAP)作为传感器阵列单元的敏感材料,设计一种4×4柔性压力传感器阵列及其信号采集系统。建立压力传感器输入输出数学模型,给出采用双三次插值法提高力觉信息量的方法,并制作了传感器试验样机,最后利用标定试验和应用试验验证了该传感器阵列的可行性、准确性和实用性。试验结果表明,设计的传感器电容理论值与测量值相差约0.01 pF,测量结果与理论结果吻合。在量程0~6 N内,最大灵敏度为0.1343 pF/N,重复性指标为28.73%。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 电活性聚合物材料 敏感材料 电容数字转换器

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四指软体机械手机械特性分析与抓取试验 被引量：15

6

作者 朱银龙 赵虎 +3 位作者 苏海军 冯凯 华超 刘英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期434-442,共9页

软体机械手在易损物品抓取方面具有其独特的优势,近年来成为机器人领域的研究热点。为便于评价软体机械手的整体性能,实现其精确抓取控制,需要对软体机械手进行建模分析与试验研究。本文设计了四指软体机械手,每个手指单元内置用于实时... 软体机械手在易损物品抓取方面具有其独特的优势,近年来成为机器人领域的研究热点。为便于评价软体机械手的整体性能,实现其精确抓取控制,需要对软体机械手进行建模分析与试验研究。本文设计了四指软体机械手,每个手指单元内置用于实时检测机械手弯曲角的柔性应变传感器;建立了不同气压作用下的弯曲角和末端输出力特性的数学模型,并分析限制层刚度变化对软体手指输出特性的影响;设计了软体机械手控制系统,在此基础上开展软体手指的弯曲角和末端输出力特性试验,试验结果表明调节限制层刚度可有效改善输出力,理论分析与试验结果吻合,验证了数学模型的正确性。对几种不同质量的常用水果(如草莓、橘子、梨、苹果)的抓取试验结果表明,软体机械手能够实现对易损物体的无损抓取,其包络抓取力最大为11.89 N,指尖抓取力最大为2.81 N。 展开更多

关键词 软体机械手 机械特性 抓取试验 软驱动器

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介电型电活性聚合物能量收集方法研究 被引量：4

7

作者 朱银龙 王化明 周宏平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期362-367,共6页

介电型电活性聚合物(DEAP)作为一种新型智能材料,与风力、水力相结合,可作为一种新的能量收集方法。研究DEAP能量收集的可行性,讨论了DEAP的发电机理和工作过程。根据换能器工作状态的形变过程,利用弹性大变形理论建立了DEAP换能器的数... 介电型电活性聚合物(DEAP)作为一种新型智能材料,与风力、水力相结合,可作为一种新的能量收集方法。研究DEAP能量收集的可行性,讨论了DEAP的发电机理和工作过程。根据换能器工作状态的形变过程,利用弹性大变形理论建立了DEAP换能器的数学模型,通过对模型的求解计算出换能器推程、回程的力-位移曲线。据此,得出DEAP换能单元工作过程输入的机械能、发电量和相应能量转换效率。提出了一种多换能器集成使用以提高系统发电效率的方法。理论分析和试验数据表明:初始电压和拉伸位移是影响发电量、能量转换效率的关键因素。随着多换能单元的应用,系统的总效率可提高到28%以上。同时,外界输入扭矩的数值波动越来越小。 展开更多

关键词 介电型电活性聚合物 换能器 发电特性 能量转换

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PDMS/PTFE限制层材料软体机械手设计与性能试验 被引量：4

8

作者 朱银龙 杨梓康 +2 位作者 赵虎 王旭 刘英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期441-449,共9页

为抑制软体驱动器弯曲过程中的不必要变形,提高软体机械手抓取能力,提出一种限制层材料为PDMS和PTFE混合制备的软体机械手。通过调整PDMS和PTFE之间的质量比来改变限制层刚度,进而改变软体机械手的弯曲角度。考虑到软体机械手工作时,应... 为抑制软体驱动器弯曲过程中的不必要变形,提高软体机械手抓取能力,提出一种限制层材料为PDMS和PTFE混合制备的软体机械手。通过调整PDMS和PTFE之间的质量比来改变限制层刚度,进而改变软体机械手的弯曲角度。考虑到软体机械手工作时,应变层变形远大于限制层,采用Yeoh和Neo-Hookean形式的应变能方程表述应变层和限制层材料力学行为。基于模型和力矩平衡原理建立软体驱动器弯曲角度数学模型,进而研究限制层材料和结构参数对软体机械手弯曲性能的影响。利用单轴拉伸试验获取不同质量比的PDMS和PTFE混合制备的限制层样品应力应变曲线,并拟合获取Yeoh模型材料参数,进而进行有限元仿真分析,确定限制层材料的最佳比例。对不同限制层材料制成的驱动器进行弯曲角度测试,试验结果与理论分析偏差在5%以内,验证了数学模型的准确性。同时,驱动器的末端力测试结果表明,限制层PDMS/PTFE质量比为8∶1的驱动器明显优于纯硅胶软体驱动器,最大末端力可达2.45 N。使用软体机械手对多种物品进行抓取试验,其最大抓取质量达420 g。 展开更多

关键词 软体机械手 驱动器 有限元仿真 弯曲特性 限制层材料 PDMS/PTFE

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介电型电活性聚合物驱动器机电耦合特性 被引量：5

9

作者 朱银龙 王化明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期301-306,共6页

研究了介电型电活性聚合物（DEAP）的机电耦合特性，分析了电场作用下DEAP的受力情况，结合超弹性理论建立了DEAP的非线性机电耦合本构模型。对电场作用下圆形结构DEAP驱动器的变形行为进行建模研究，给出Yeoh形式的DEAP本构方程、平衡... 研究了介电型电活性聚合物（DEAP）的机电耦合特性，分析了电场作用下DEAP的受力情况，结合超弹性理论建立了DEAP的非线性机电耦合本构模型。对电场作用下圆形结构DEAP驱动器的变形行为进行建模研究，给出Yeoh形式的DEAP本构方程、平衡方程和边界条件。通过求解微分方程组得出DEAP驱动器薄膜中的主延伸率和主应力分布，同时分析了预拉伸率、驱动器主动区域面积及激励电压对驱动器变形的影响。利用试验研究了电激励下的圆形驱动器变形行为，试验结果与理论分析比较吻合，从而验证了本构模型的正确性。研究表明：预拉伸率取值为3～4比较合适。 展开更多

关键词 介电型电活性聚合物 驱动器 机电耦合

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基于柔性应变传感器的数据手套手势识别研究 被引量：3

10

作者 朱银龙 沈宏骏 +2 位作者 吴杰 王旭 刘英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期451-458,共8页

针对传统手势识别系统识别率不高、响应不稳定等问题,设计了一个包括柔性传感器、信号采集系统、手势识别算法的柔性应变传感器数据手套手势识别系统。该系统可准确捕捉每根手指关节运动信息,具有高自由度、低成本、高识别率等特点。在... 针对传统手势识别系统识别率不高、响应不稳定等问题,设计了一个包括柔性传感器、信号采集系统、手势识别算法的柔性应变传感器数据手套手势识别系统。该系统可准确捕捉每根手指关节运动信息,具有高自由度、低成本、高识别率等特点。在软硅胶材料中掺杂特定配比的碳黑(CB)和碳纳米管(CNTs),通过转印技术设计出线性度好、灵敏度高的电阻式传感器。实验结果表明,传感器具有较好的静态、动态响应特性,并完成传感器标定;利用多个柔性传感器制备数据手套并搭建信号采集系统,进一步提出融合BP神经网络和模板匹配技术的手势识别方法,以提升相近手势字母识别率,算法识别率为98.5%;针对不同人群开展手势识别实验,结果表明,该手势识别系统准确率达到92.8%,响应时间约40ms,该数据手套具有较好的应用潜力。 展开更多

关键词 柔性传感器 模板匹配法 BP神经网络 手势识别 数据手套

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一种带孔介电层结构柔性多维力传感器研究 被引量：3

11

作者 朱银龙 吴杰 +2 位作者 王旭 陈昕 王化明 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期764-770,829,共8页

针对智能机器人人机交互过程中存在的接触柔顺性和环境适应性问题,提出一种带孔结构的多维力柔性传感器的简单制备方法,采用碳纳米管/聚二甲基硅氧烷(carbon nanotubes/polydimethylsiloxane,简称CNTs/PDMS)混合制备柔性电极,以带孔结... 针对智能机器人人机交互过程中存在的接触柔顺性和环境适应性问题,提出一种带孔结构的多维力柔性传感器的简单制备方法,采用碳纳米管/聚二甲基硅氧烷(carbon nanotubes/polydimethylsiloxane,简称CNTs/PDMS)混合制备柔性电极,以带孔结构的硅胶作为介电层,组装制备电容式柔性多维力传感器。建立柔性多维力传感器的数学模型,并通过试验获取柔性传感器的性能参数。试验结果表明:传感器理论模型与试验曲线吻合性较好,带孔结构的介电层能够提高传感器的灵敏度,法向上的检测范围为0~50 N,分辨率为0.05 N;切向上的检测范围为0~10 N,分辨率为0.15 N。将其安装在机器人手爪上进行了水果抓取试验,成功检测出水果抓取过程中的夹紧力,进一步表明该传感器具有较好的实用性。 展开更多

关键词 电容式传感器 柔性传感器 多维力觉 传感器建模

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超弹性介电型EAP圆柱形驱动器变激励电压下动态响应分析 被引量：1

12

作者 朱银龙 王化明 +1 位作者 罗华安 周宏平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期218-223,共6页

超弹性电活性聚合物(electroactive polymer,EAP)圆柱形驱动器的动态特性是进行合理设计、使用及优化驱动器的重要依据。结合介电型EAP机电耦合方程,构建了驱动器轴向线性运动的动力学方程。通过计算得到驱动器的电压-轴向位移曲线,研... 超弹性电活性聚合物(electroactive polymer,EAP)圆柱形驱动器的动态特性是进行合理设计、使用及优化驱动器的重要依据。结合介电型EAP机电耦合方程,构建了驱动器轴向线性运动的动力学方程。通过计算得到驱动器的电压-轴向位移曲线,研究了驱动器在准静态点附近的稳定性。最后,分析了驱动器在施加阶跃和周期电压激励时的动态响应。结果表明,在有效工作范围内驱动器是稳定的,阶跃电压激励使驱动器在准静态点附近产生轴向振动,周期电压使驱动器产生包含自振的拟周期轴向振动。进一步分析表明,阶跃电压激励更易导致驱动器的电击穿失效。 展开更多

关键词 超弹性介电型EAP 圆柱形驱动器 动态响应

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多关节仿生机械手结构设计与仿真分析

13

作者 于昌润 赵虎 朱银龙 《林业机械与木工设备》 2025年第1期64-69,75,共7页

介绍了一种仿人手指驱动器组成的三指软体机械手爪。根据手指的结构,设计的仿人手指驱动器由3个弯曲关节及4个软体指节组成,通过关节腔室变形弯曲协助手爪进行抓握,指节处用实体硅胶,每个关节通过单独的腔道分开控制,驱动方式为气压驱动... 介绍了一种仿人手指驱动器组成的三指软体机械手爪。根据手指的结构,设计的仿人手指驱动器由3个弯曲关节及4个软体指节组成,通过关节腔室变形弯曲协助手爪进行抓握,指节处用实体硅胶,每个关节通过单独的腔道分开控制,驱动方式为气压驱动,安全稳定。使用Solidworks设计仿人手指驱动器,将其导入ABAQUS对仿人手指驱动器进行有限元仿真,分析确定驱动器的关节处的结构参数。将仿真结果与传统连续式软体驱动器的仿真结果进行对比,仿人手指驱动器更具优势。 展开更多

关键词 仿生机械手 驱动器 软体机械手爪 结构设计 有限元仿真分析

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基于炭黑与碳纳米管复合电极的柔性应变传感器 被引量：5

14

作者 朱银龙 吴杰 +1 位作者 王旭 习爽 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期150-155,共6页

传感器是林业机器人等机电系统的重要组成部件,在林业装备智能化进程中起到非常关键的作用。为克服传统刚性传感器金属电极的不可拉伸性和脆弱性,提升机器人传感器工作范围,提出了一种以硅胶为基底转印炭黑、碳纳米管复合柔性电极的方法... 传感器是林业机器人等机电系统的重要组成部件,在林业装备智能化进程中起到非常关键的作用。为克服传统刚性传感器金属电极的不可拉伸性和脆弱性,提升机器人传感器工作范围,提出了一种以硅胶为基底转印炭黑、碳纳米管复合柔性电极的方法,制备可承受大变形的电阻式柔性应变传感器。阐述了柔性传感器结构与制作工艺,并利用自制拉伸实验平台测试传感器的性能参数,试验显示炭黑与碳纳米管掺杂的比例对柔性传感器灵敏度、线性度有很大的影响。采用光学显微镜对拉伸后的电极进行结构观察,并利用球链结构模型解释传感器电极导电网络的工作机理及拉伸过程中传感器导电网络的变化情况。在不同应变状态的传感器性能参数试验表明,制作的柔性传感器具有稳定性和重复性良好(8000次循环应变后,相对电阻仅变化1.12%)、线性度高、迟滞小、动态响应快等特点。提出的柔性传感器制作方法成本低、可靠性好,传感器用于手势识别表现出良好的性能。 展开更多

关键词 应变传感器 复合电极 导电织物 柔性传感器

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竹根挖掘机研究综述

15

作者 徐天亿 杨晓龙 +1 位作者 王仔璇 朱银龙 《林业机械与木工设备》 2025年第8期6-9,共4页

毛竹在我国的分布面积广,经济生产中应用广泛,主要应用于家具、造纸、工艺品制作等领域。毛竹砍伐后,根部自然腐烂时间长,影响新竹生长,且现阶段多以人工挖掘为主,机械化差,效率低,因此竹根挖掘机的应用对竹产业的发展具有积极影响。目... 毛竹在我国的分布面积广,经济生产中应用广泛,主要应用于家具、造纸、工艺品制作等领域。毛竹砍伐后,根部自然腐烂时间长,影响新竹生长,且现阶段多以人工挖掘为主,机械化差,效率低,因此竹根挖掘机的应用对竹产业的发展具有积极影响。目前,竹根挖掘机研究较少,体系仍不完善,主要挖掘类型有粉碎竹根式、振动切割竹根式、环切竹根式,相关设备大多处于试验阶段,没有实现大规模市场化。通过查阅相关文献,总结了国内的竹根挖掘机研究现状和目前典型的几种挖掘装置优劣之处,同时对竹根挖掘机的发展方向作出展望,为后续竹根挖掘机创新性发展提供参考。 展开更多

关键词 毛竹 竹根挖掘机 结构设计

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视觉引导的工字轮搬运机器人系统设计 被引量：8

16

作者 朱银龙 陈昕 +2 位作者 华超 陈传辉 陈宁 《林业机械与木工设备》 2019年第11期25-29,共5页

针对收卷金属线材的工字轮在搬运上人工成本高、生产效率低等问题,设计了一种基于机器视觉的工字轮搬运机器人控制系统。通过对相机成像模型的分析,进行了相机标定,同时结合手眼关系得到机械手在抓取目标工字轮过程中所涉及的坐标转换关... 针对收卷金属线材的工字轮在搬运上人工成本高、生产效率低等问题,设计了一种基于机器视觉的工字轮搬运机器人控制系统。通过对相机成像模型的分析,进行了相机标定,同时结合手眼关系得到机械手在抓取目标工字轮过程中所涉及的坐标转换关系,经由形态学后处理获得较为理想的工字轮轮廓图像。研究了一种基于直线特征点提取并进行最优直线拟合的算法来实现对工字轮图像实际轮廓中心点的定位。实验结果表明,该系统实现了工字轮在货箱中的定位抓取与放置,提高了生产效率。 展开更多

关键词 工字轮 PLC控制系统 机器视觉 目标识别与定位

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介电型电活性聚合物的发电特性研究

17

作者 朱银龙 习爽 +2 位作者 苏晓芳 刘英 王化明 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1353-1359,共7页

介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,简称DEAP)作为一种新型智能材料,可与风力、水力结合作为一种新型的电能获取形式,将机械能转换为电能。分析DEAP发电机理、发电过程,比较恒电荷、恒电压、恒电场三种工作形式,确... 介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,简称DEAP)作为一种新型智能材料,可与风力、水力结合作为一种新型的电能获取形式,将机械能转换为电能。分析DEAP发电机理、发电过程,比较恒电荷、恒电压、恒电场三种工作形式,确定选择恒电荷工作形式。讨论DEAP薄膜的发电机理和工作过程,分析了DEAP换能器的能量转换关系。基于建立的换能器模型,计算出一个工作循环换能器的发电量、输入的机械功和机电能量转换效率,同时确定初始电压、拉伸位移是影响发电量、能量转换效率的主要因素。并对此进行试验研究,试验结果验证了理论分析的准确性。 展开更多

关键词 介电型电活性聚合物 DEAP 发电特性 能量转换

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集成传感功能的介电弹性体驱动器研究

18

作者 朱银龙 葛路伟 +1 位作者 周宏平 王化明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第8期5-8,共4页

以介电弹性体材料为研究对象,设计一种集成传感功能的往复式直线驱动器。分析直线驱动器的工作原理,利用一个驱动单元的力行程曲线叠加构成直线式驱动器的工作特性曲线。建立介电弹性体驱动器的数学模型,利用数值解法计算出电压激励下... 以介电弹性体材料为研究对象,设计一种集成传感功能的往复式直线驱动器。分析直线驱动器的工作原理,利用一个驱动单元的力行程曲线叠加构成直线式驱动器的工作特性曲线。建立介电弹性体驱动器的数学模型,利用数值解法计算出电压激励下介电弹性体驱动器的工作行程与输出力之间的关系,给出驱动器长度与工作行程的关系。同时给出驱动器工作过程中,介电弹性体薄膜内部的应力和应变分布情况,并给出驱动器不同工作位置的传感器电容值。试验结果与分析结果较好吻合,研究结果可以为介电弹性体驱动器的设计提供有力的支持。 展开更多

关键词 介电弹性体 驱动器 传感器 建模

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介电型电活性聚合物圆柱形驱动器的驱动效率 被引量：3

19

作者 罗华安 王化明 +2 位作者 朱银龙 左方睿 汪洋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1980-1990,共11页

研究了介电型电活性聚合物(DEAP)驱动器的机电能量转换机理、能量损耗和驱动效率。建立了驱动器机电能量转换模型,并通过试验测算了驱动器等效电路的模型参数,分析了电极材料等因素对DEAP相对介电常数的影响。深入研究了驱动器漏电流损... 研究了介电型电活性聚合物(DEAP)驱动器的机电能量转换机理、能量损耗和驱动效率。建立了驱动器机电能量转换模型,并通过试验测算了驱动器等效电路的模型参数,分析了电极材料等因素对DEAP相对介电常数的影响。深入研究了驱动器漏电流损耗,试验验证了漏电流对驱动器性能的影响。最后,设计了驱动器驱动试验台,完成了不同行程的准静态驱动试验,数值计算了驱动器的驱动效率。结果表明:由于等效电路电容未参与能量转换,驱动器机电转换效率分别为17.6%和25.6%。低电压、小行程驱动时,试验误差与理论分析误差不超过15%;而高电压、大行程驱动时,DEAP膜的漏电流等非线性因素使其驱动效率变化明显。该结果可为DEAP圆柱形驱动器的优化设计及合理使用提供指导。 展开更多

关键词 介电型电活性聚合物 圆柱形驱动器 机电能量转换 驱动效率 漏电流

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介电型电活性聚合物传感单元设计 被引量：3

20

作者 王化明 陈峰洪 +2 位作者 李鹭扬 汪洋 朱银龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期383-389,共7页

基于介电型电活性聚合物(DEAP)变形时的电容变化原理,设计并实现一种传感单元,其内框可在平面内移动,用于检测平面位移。建立该传感单元的几何模型,得出其电容变化和内框位移的关系。采用差动测量法测量敏感单元电容变化,建立了面对面... 基于介电型电活性聚合物(DEAP)变形时的电容变化原理,设计并实现一种传感单元,其内框可在平面内移动,用于检测平面位移。建立该传感单元的几何模型,得出其电容变化和内框位移的关系。采用差动测量法测量敏感单元电容变化,建立了面对面敏感单元的电容差值和内框平移量的关系。利用该传感单元设计了一个二自由度角度传感器用来测量关节转角,同样采用差动测量法建立了电容差值和转角的关系。实验测得其沿X轴和Y轴平移灵敏度为-57.2 pF/mm和-58.0 pF/mm,绕X轴和Y轴旋转灵敏度为-139.4 pF/(°)和141.6 pF/(°)。测试结果与分析结果较为吻合,验证了DEAP应用于位移传感器和角度传感器的可行性。 展开更多

关键词 介电型电活性聚合物 传感单元 差动测量 关节转角测量

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