针对狭窄工作空间,微创手术机器人受限于机械手末端执行器灵活度不足,导致医生无法有效进行手术操作的问题。本论文提出一种新型变曲率柔性关节微创手术机械手,通过刚柔体同轴嵌联结构,控制外层柔性关节机加工弹簧和内层刚性基杆的耦合长度,实现机械手前端连续变曲率万向弯曲运动。论文阐述了机械手柔性关节设计、动力传递实现方法及使用ANSYS软件完成重要部件仿真分析;构建运动控制模型,并利用MATLAB软件得到末端执行器的工作空间;实验验证微创手术机械手柔性关节变曲率弯曲运动。结果表明狭窄空间下,微创手术机械手实现了连续、有规律的变曲率万向弯曲运动。

近年来,建筑行业出现了许多弧形建筑,大量的水暖及消防管道在设计中也呈弧形排布。本文结合具体案例,总结了多种管道煨弯施工方法,分析了每种方法的优缺点及其适用情况,同时设计一种手动弯管液压机可移动装置和一种现场人工顶管冷弯装置,有效提高了弧形管道的制作效率,节省人工投入,具有很强的实用性。

通过使用不同曲率的弯管组合，在流动过程中引入周期性变动的二次流，实现对流体内部微团运动的控制。根据流动的二次流动力学模型，建立了在整个管道内部不同截面之间流体微团运动的非线形映射关系，并研究了微团在该映射下的运动特征及其在混合上的应用效果。结果表明，相比采用统一曲率的弯管组合，采用变曲率弯管可以更有效地突破混沌映射截面上由周期点和不动点组成的常规区域，提高扭管系统的混合操作效率。实现在层流状态下的高效混合。