大型结构建造是未来太空探索的主要发展趋势之一,例如大型空间站、大型空间太阳能发电站、大型空间望远镜等,充分利用空间机器人实现空间结构自主装配是航天工业的重要发展趋势之一。考虑到在轨装配是解决大型空间结构建造问题的有效方法,有必要推动和促进空间机器人在轨装配技术的研究。因此,本文对近几十年来空间机器人技术的发展现状以及相关的空间机器人在轨装配技术进行了综述。首先,基于空间机器人运动规划和装配序列规划,介绍了空间机器人规划算法的发展。针对空间机器人装配任务,综述了空间机器人装配方法。从控制角度,综述了如何解决在轨装配的振动抑制和柔顺装配,为空间机器人对空间大型结构的自主智能装配提供参考。为了在地面模拟空间组装场景,本文介绍了地面验证试验的发展情况,为空间在轨组装技术的有效验证提供了思路。综上所述,虽然过去的研究已经较好地解决了其中一些问题,但未来仍需要进一步的研究。最后,展望了空间机械在轨组装未来的研究方向。
大型结构建造是未来太空探索的主要发展趋势之一,例如大型空间站、大型空间太阳能发电站、大型空间望远镜等,充分利用空间机器人实现空间结构自主装配是航天工业的重要发展趋势之一。考虑到在轨装配是解决大型空间结构建造问题的有效方法,有必要推动和促进空间机器人在轨装配技术的研究。因此,本文对近几十年来空间机器人技术的发展现状以及相关的空间机器人在轨装配技术进行了综述。首先,基于空间机器人运动规划和装配序列规划,介绍了空间机器人规划算法的发展。针对空间机器人装配任务,综述了空间机器人装配方法。从控制角度,综述了如何解决在轨装配的振动抑制和柔顺装配,为空间机器人对空间大型结构的自主智能装配提供参考。为了在地面模拟空间组装场景,本文介绍了地面验证试验的发展情况,为空间在轨组装技术的有效验证提供了思路。综上所述,虽然过去的研究已经较好地解决了其中一些问题,但未来仍需要进一步的研究。最后,展望了空间机械在轨组装未来的研究方向。
大型结构建造是未来太空探索的主要发展趋势之一,例如大型空间站、大型空间太阳能发电站、大型空间望远镜等,充分利用空间机器人实现空间结构自主装配是航天工业的重要发展趋势之一。考虑到在轨装配是解决大型空间结构建造问题的有效方法,有必要推动和促进空间机器人在轨装配技术的研究。因此,本文对近几十年来空间机器人技术的发展现状以及相关的空间机器人在轨装配技术进行了综述。首先,基于空间机器人运动规划和装配序列规划,介绍了空间机器人规划算法的发展。针对空间机器人装配任务,综述了空间机器人装配方法。从控制角度,综述了如何解决在轨装配的振动抑制和柔顺装配,为空间机器人对空间大型结构的自主智能装配提供参考。为了在地面模拟空间组装场景,本文介绍了地面验证试验的发展情况,为空间在轨组装技术的有效验证提供了思路。综上所述,虽然过去的研究已经较好地解决了其中一些问题,但未来仍需要进一步的研究。最后,展望了空间机械在轨组装未来的研究方向。
摘要:细胞机械力转导在纤维化疾病进展过程中的成纤维细胞活化中起着核心作用,导致组织僵硬性增加和器官功能下降。虽然表观遗传学在疾病机械力转导中的作用已开始受到重视,但对于基质力学(尤其是机械输入的时机)如何调控成纤维细胞活化过程中的表观遗传学变化(例如DNA甲基化和染色质重组)仍知之甚少。在本研究中,我们设计了一个透明质酸水凝胶平台,其刚度和粘弹性可独立调节,以模拟正常(储能模量,G' ~ 0.5 kPa,损耗模量,G'' ~ 0.05 kPa)至纤维化程度逐渐加重(G' ~ 2.5 和 8 kPa,G'' ~ 0.05 kPa)的肺力学。随着基质硬度的增加,人肺成纤维细胞在1天内表现出心肌相关转录因子A (MRTF-A) 的扩散和核定位增加,并且这种趋势在较长的培养时间内保持稳定。然而,成纤维细胞的整体DNA甲基化和染色质组织表现出时间依赖性的变化。成纤维细胞最初在较硬的水凝胶上表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加,但随着培养时间的延长,这两项指标均有所下降。为了研究培养时间如何影响成纤维细胞核重塑对机械信号的响应性,我们设计了可进行原位二次交联的水凝胶,使其能够从模拟正常组织的柔顺基质过渡到类似于纤维化组织的较硬基质。当培养仅1天后开始硬化时,成纤维细胞迅速做出反应,并表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加,类似于静态较硬水凝胶上的成纤维细胞。相反,当成纤维细胞在第7天经历后期硬化时,DNA甲基化和染色质凝聚没有变化,表明诱导了持续的成纤维细胞表型。这些结果突显了成纤维细胞在动态机械扰动下活化时相关的时间依赖性核变化,并可能提供控制成纤维细胞活化的靶向机制。目录条目
薄膜沉积、微米级图案化以及制造低应力薄膜的能力相结合,构成了表面微机械结构,其特征具有柔顺性,并且彼此或与基板紧密贴合。如果一个柔顺特征与相邻特征或基板接触,则表面之间可能会发生永久粘附。这可能发生在两个不同的时间。首先,当结构在牺牲释放蚀刻后干燥时,相邻表面毛细管状空间中截留的液体弯月面减少产生的表面张力可以将特征拉向彼此或基板 1, 2。强粘附力(在微力学中称为粘滞力)可能导致设备永久粘附,从而导致设备干燥后产量低得令人无法接受。表面也可能相互接触并在稍后的时间(例如在设备运行期间)保持粘连,从而导致可靠性故障。这两种故障中的后者可能成本更高。已经提出了各种机制来解释粘连的原因 1-6 。据报道,从冲洗液中沉淀出来的固体杂质会粘附两个表面,这是原因 1, 2 。结果表明,疏水设备之间的粘连的主要方式是通过范德华力,而范德华力和氢键都是造成亲水表面粘连的原因 3 。其他研究表明,多晶硅表面的吸附水是造成粘连的原因 4, 5 。静电吸引力也被认为是造成粘滞的原因 6 。有关粘滞力的综述,请参阅参考文献 2 和 3。已经做了大量工作来解决表面微机械结构中的粘滞故障 7-25 。除了保持无杂质的释放和冲洗工艺外,还应用了许多技术来提高产量和长期可靠性。冷冻升华是一种常用的提高产量的技术 7-11 。使用这种方法,将设备浸入溶剂(或溶剂混合物)中,然后冷冻。通过升华固化的溶剂(或溶剂混合物),可以避免液-气界面。Guckel 等人首次使用 MeOH 和 H 2 O 混合物进行冷冻升华来干燥微机械部件。7 。环己烷 8、9、叔丁醇 10 和对二氯苯 11 等溶剂也已升华以干燥设备。其他提高产量的技术包括使用光刻胶 12 或二乙烯基苯 13