对于工业并行机器人的加工过程,移动平台和链接产生的重力将导致工具头预期的加工轨迹的偏差。为了评估此偏差并绕过它,有必要执行机器人刚度模型。但是,在先前的刚度分析中很少考虑重力的影响。考虑到链接/关节合规性,移动平台/链路重力以及每个链接的质量中心位置,本文为工业并行机器人提供了一种有效的刚度建模方法。首先,与每个组件相对应的外部重力由重力和质量中心位置的影响下的静态模型确定。然后,通过运动学模型获得了每个组件的相应Jacobian矩阵。随后,通过悬臂梁理论和基于FEA的虚拟实验获得了每个组件的遵从性。依次确定整个平行机器人的刚度模型,并在几个位置计算平行机器人的笛卡尔刚度矩阵。此外,可以预测工具头在每个方向上的主要刚度分布。最后,通过比较计算出的刚度和在相同条件下测量的刚度的比较来证明具有重力的刚度模型的有效性。
在外部施加的载荷下,颗粒包装形成了力链网络,这些网络取决于晶粒的接触网络和刚度。在这项工作中,我们研究了可变刚度颗粒的包装,我们可以通过更改包装中各个颗粒的刚度来指导力链。每个可变刚度颗粒都是由硅胶壳制成的,该壳封装了由低熔点金属合金(田间金属)制成的芯。通过通过共同设置的铜加热器发送电流,可以通过焦耳加热熔化每个粒子内部的金属,从而导致颗粒的软化。随着粒子冷却至室温,合金凝固,粒子恢复了其原始刚度。为了优化包含软颗粒和刚性颗粒的颗粒包装的机械响应,我们采用了一种进化算法,结合了离散元素方法模拟,以预测将在组装边界上产生特定力输出的刚度模式。使用可变刚度颗粒的2D组件在实验中构建了预测的刚度模式,并使用光弹性测量了组装边界不同点处的力输出。此结果是制造机器人颗粒超材料的第一步,可以动态地调整其机械性能,例如力传输,弹性模量和按需频率响应。
a b s t r a c t细胞通过整合素与细胞外基质(ECM)有关,并感觉到各种组织引起的刚度变化,这会影响癌细胞的治疗和对照。改善癌症治疗策略需要了解底物刚度如何影响癌细胞行为及其对治疗的反应。这项研究最重要的新颖性之一是研究对具有不同弹性模量的底物培养的癌细胞的药物浓度。这项研究的另一种新颖性是研究针对癌细胞骨骼结构的抗癌药物与具有不同弹性模量不同的ECM的骨骼结构的作用。在本研究中,使用测定来研究不同ECM的弹性模量对细胞治疗的影响。首先,使用MTT分析研究了不同药物浓度对不同底物培养的癌细胞的影响,然后进行了测试以评估细胞活力,迁移和基因在不同底物上培养的细胞的表达。结果表明,与培养基和僵硬的底物相比,底物刚度显着影响药物反应,软底物显示出更高水平的细胞毒性,凋亡诱导和抗转移性。此外,凋亡基因表达的变化表明药物反应,细胞命运测定和底物刚度之间的机械关系。这些发现突出了在癌症治疗策略中使用生物力学线索的重要性,并指出使用底物刚度作为治疗干预和预后标记的可能性。
小梁网(TM)细胞中的交联肌动蛋白网络(氏族)可能通过改变TM细胞功能和刚度来增加IOP。但是,缺乏直接证据。在这里,我们开发了转化的TM细胞,形成自发荧光标记的氏族。通过将转化的青光眼TM(GTM3)细胞与柔抗脱反应-EGFP-BLASTR慢病毒载体载体并用BlastCidin选择,构建了稳定的细胞。使用原子力显微镜研究了GTM3-氟法中GFP细胞的刚度。还测量了用/不含地塞米松/TGFβ2处理的原代人TM细胞中氏族的弹性模量,以验证在GTM3-氟法中GFP细胞中的发现。对用1μM拉氏蛋白B或Phrodo Bioparticle处理的GTM3-氟法中的活细胞成像分别确定肌动蛋白稳定性和吞噬作用。GTM3-脱反性GFP细胞形成自发氏族,而无需诱导TGFβ2或地塞米松。与没有氏族的细胞相比,含有细胞的氏族显示出升高的细胞刚度,对latrunculin b诱导的肌动蛋白去聚合的抗性以及造成的吞噬作用。用来塞米松或TGFβ2诱导的氏族的原代人TM细胞也被僵硬,吞噬细胞较少。GTM3- LIFEACT-GFP细胞是研究TM中氏族的机械生物学和病理学的新工具。这些细胞的初始表征表明,氏族至少有助于TM细胞的一些青光眼表型。
抽象残留应力可有利地用于永久预紧弯曲微型机制,以修改其挠度和刚度。本文提出了一种新的前加载雪佛龙机构(PCM),用于扩大薄膜残留应力的预加载效果。为评估该结构的预加载性能,通过实验研究了由PCM预装的弯曲梁和弯曲线性阶段的挠度特征。所有机制均使用深层反应离子蚀刻和残留应力由湿热氧化提供。测量结果表明,当PCM集成时,固定固定氧化硅扣的固定型固定硅弯曲梁最多可提高5倍。这项研究中研究的弯曲线性阶段由平行的叶弹簧阶段组成,该弹簧阶段与PCM预装的两个固定引导的弯曲梁相连。取决于光束尺寸,可以将阶段的翻译刚度设置为特定值。我们设计了一个接近零的正刚度线性阶段,揭示了98%的测得的刚度降低,并且具有恒定负刚度区域的双态线性阶段。多亏了PCM提供的升级前移位移,操作中风(刚度保持恒定的驱动区域)相对较大(超过0.4毫米的行程,叶子弹簧长度为2.59 mm)。为设计机制而进行的分析和数值模型与实验数据非常吻合。结果表明,由于PCM施加的强大力,固定帧刚度对预加载性能具有显着影响。此外,提出的预加载概念,建模和尺寸方法可以应用于其他合规机理的设计,尺度和材料,从而在微电机械系统和制表中实现了应用。
引入Deformio,这是一种具有共同置换力输入和可变刚度输出的新型可变形显示。与先前的工作不同,我们的方法不需要PIN阵列或重新配置面板。相反,我们利用气动和电阻传感,使力检测和刚度控制在柔软的连续表面上。这使用户可以在柔软的表面上感知丰富的触觉反馈,并复制传统基于玻璃的屏幕的流体手指运动的好处。使用机器人臂,我们进行了一系列评估,并进行了3,267个试验,以量化触摸和力输入的性能以及刚度输出。此外,我们的研究证实了用户同时应用多力输入并区分刚度水平的能力。我们说明了Formio如何通过对日常互动的愿景来增强相互作用,并包括两个实施的独立示范。
本文介绍了一种生物启发的气动软执行器,旨在模仿人手指的柔韧性运动运动,特别关注通过颗粒状干扰来调节刚度。三腔几何形状 - 蜂窝,矩形和中途 - 以优化曲率性能,利用霉菌星15慢速弹性体进行执行器制造。使用Chia和藜麦晶粒在不可扩展的层中实现了颗粒状干扰,以增强刚度调制。实验结果表明,蜂窝几何形状与天然食指轨迹最紧密地对齐。刚度评估Quinoa的范围为0 - 0.47 N/mm/°,CHIA的范围为0 - 0.9 N/mm/°。与非裁定配置相比,藜麦的执行力量的产量增加了16%,CHIA的力量增加了71%。这种增强的性能对于诸如手部康复等应用特别有益,在这种应用中,自适应刚度和力调节至关重要。颗粒状干扰,尤其是使用Active Chia,为需要可变的刚度和电阻的任务提供了卓越的适应性,使其成为可穿戴机器人应用康复的有前途的候选人。
4.1 零件标记 ................................................................................................................................................................................ 7 4.2 尺寸公差 ................................................................................................................................................................................ 7 4.3 机械描述和接口 ................................................................................................................................................................ 7 4.4 电气接口 ............................................................................................................................................................................. 10 4.5 可达性和停留区 ................................................................................................................................................................ 11 4.6 材料和表面处理 ............................................................................................................................................................. 12 4.7 刚度 ................................................................................................................................................................................ 12 4.8 连接结构的刚度 .............................................................................................................................................
岩石强度长期以来一直与岩石圈变形和地震性联系在一起。然而,缺少对相关弹性异质性的独立约束,但可以为固体地球动力学提供关键信息。使用Coseismic全球导航卫星系统(GNSS)数据,用于日本的2011 M9 Tohoku-Oki地震,我们应用一种反向方法来同时推断弹性结构和断层滑移。我们在火山弧下方和壁式楔形区域的部分熔体生成区域内发现,被推断为位于〜100 km的平板深度。我们还确定了更接近较接近的抗震动性地震性模式的低含量材料,这可能与增生性楔形结构相关。以及传统的地震和电磁方法,我们的方法开辟了多物理倒置的途径。那些可能会推动地震和火山的潜力,尤其是一旦扩展到INSAR类型的约束,可能会导致对跨尺度的短暂岩石圈变形的更好理解。