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本發(fā)明公開了一種基于力/力矩傳感器的三維力反饋手柄回復力控制結(jié)構(gòu)及方法，結(jié)構(gòu)包括底板、兩側(cè)固定架、三角板筋、Y軸電機、X軸電機、內(nèi)框、三維力傳感器、拉伸彈簧、Z軸電機、配重機構(gòu)、扭轉(zhuǎn)彈簧、力矩傳感器和手柄把手；方法為：三維力傳感器和力矩傳感器對力反饋手柄三個方向上的回復力實時檢測；將用戶當前期望的回復力值與當前手柄各自由度回復力輸出差值作為PID控制器的輸入；在調(diào)節(jié)過程中，利用各個環(huán)節(jié)對當前的手柄的回復力輸出迅速調(diào)整；若當前手柄各自由度回復力輸出值與用戶當前期望的回復力值一致時，將實現(xiàn)當前手柄各自由度回復力穩(wěn)定跟蹤輸入。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用PID調(diào)節(jié)方式實時穩(wěn)定控制手柄的回復力大小。

本發(fā)明公開了一種基于有限元的鈦合金變齒距銑削三維建模方法，包括以下步驟：首先獲取刀具系統(tǒng)參數(shù)、工件與刀具的材料參數(shù)，并制定切削工藝參數(shù)；根據(jù)工藝參數(shù)，按照銑刀各刀齒與前一刀齒的徑向夾角之比等于對應的每齒進給量之比的原則進行銑刀幾何建模；對銑刀與工件的物理模型、接觸關(guān)系與運動關(guān)系進行建模；提交工作到ABAQUS/Explicit求解器進行求解計算；得到求解結(jié)果后，繪制銑削力-時間曲線圖，銑削溫度-時間曲線圖，或某特定節(jié)點集合的應力、應變圖。由于本發(fā)明中考慮了銑刀的螺旋角，更加接近真實的加工狀況，而且采用變齒距的幾何建模，能夠一次性模擬不同每齒進給量的工況，節(jié)省了建模與計算時間。

目前，國內(nèi)各類學校電工、模擬、數(shù)字電路、電氣控制實驗大多是分體的，也有部分學校根據(jù)教學要求自制各種形式的實驗設備，由于加工量少，受自身加工能力的限制，加工工藝粗糙，功能不全，滿足不了實驗要求，也容易發(fā)生人身及設備事故，且實驗元器件繁多難購置、難以管理，很難開出實驗大綱規(guī)定的實驗。基此，我廠吸取德國及國內(nèi)同類產(chǎn)品的優(yōu)點，結(jié)合我國高教，職教教學大綱要求而研制本系列產(chǎn)品。 ? 本系列產(chǎn)品的特點: 實驗臺具有較完善的安全保護措施，較齊全的功能。實驗操作桌中央配有通用電路插扳，電路插板注塑而成，表面均布有九孔成一組相互聯(lián)通的插孔，元件盒在其上任意拼插成實驗電路；元件盒盒體透明，直觀性好，盒蓋印有永不褪色元件符號，線條清晰美觀。盒體與盒蓋采用較科學的壓卡式結(jié)構(gòu)，維修、更換元件拆裝方便。元器件放置在實驗操作桌下邊左右柜內(nèi)，實驗時取存方便，大大提高了管理水平，規(guī)劃化程度，大大減輕了教師實驗準備工作。 適用范圍： 適用于高等院校及要求較高的中專、技校、職業(yè)學校，可完成電工學、電工原理、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路，電氣控制設備等課程實驗。該設備是現(xiàn)有實驗室設備的更新?lián)Q代或新建、擴建實驗室的理想產(chǎn)品，它的配備是學校上水平、上等級的重要標志。 本系列設備實驗臺和實驗操作桌結(jié)構(gòu)和功能相同： 1、實驗臺構(gòu)成與性能: 1.1.?電源及參數(shù) 1.1.1 輸入電源:三相四線電源，輸入時指示燈亮（SBK－528模電、數(shù)電實驗室成套設備為單相三線輸入） 1.1.2 電源輸出：有保險絲和漏電保護開關(guān)二級保護功能。 A組:單、三相可調(diào)交流電源，提供三相0～430V連續(xù)可調(diào)的交流電源，同時可得到0～240V單相可調(diào)電源(配有一臺1.5KVA的三相自耦調(diào)壓器，配有三只指針式交流電壓表，指示調(diào)壓器輸出電壓)。注：SB－2003B模電、數(shù)電實驗室成套設備無三相調(diào)壓輸出，改為一臺0.5KVA單相0－250V輸出。 B組：低壓交流電壓3－24V分七檔可調(diào)，最大輸出電流1.5A，電流表指示。 C組：低壓直流穩(wěn)壓電源，電壓5V，電流0.5A，電流表指示。 D組:雙路恒流穩(wěn)壓電源，二路輸出電壓均為0～30V，由多圈電位器連續(xù)調(diào)節(jié)，具有預設式限流過載保護功能，輸出最大電流為1.5A，每路電源輸出有0.5級數(shù)字電流表、電壓表指示。電壓穩(wěn)壓度

微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學物質(zhì)并釋放電子，把化學能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學裝置。MFCs由于具有去污和產(chǎn)電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機物，并將轉(zhuǎn)化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節(jié)省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發(fā)展和應用中最大的障礙是材料的成本和性能。 本研究利用低成本的天然木質(zhì)纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進展，。 相關(guān)系列研究結(jié)果2012年分別發(fā)表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權(quán)威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達到了200 A m-2，該結(jié)果2012年已發(fā)表在能源環(huán)境領(lǐng)域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61. 該研究成果制備的材料成本低，性能優(yōu)異。該研究成果結(jié)合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續(xù)的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規(guī)模化應用。

研究領(lǐng)域(1)CAD/CAM及RPM相關(guān)技術(shù)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應用；(2)面向功能構(gòu)件數(shù)字化制造的設計，網(wǎng)絡制造技術(shù)，功能構(gòu)件的拓撲優(yōu)化設計理論與方法；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設計：包括高速精密加工工藝系統(tǒng)動力學建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學基金項目（59505005），“數(shù)控加工自適應刀具軌跡規(guī)劃及動力學行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛(wèi)、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結(jié)題，國際先進。(2)河北省科技攻關(guān)計劃項目，“基于網(wǎng)絡的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進。2002年獲河北省科技進步三等獎。(3)河北省自然科學基金項目，基于汽車減振器新型數(shù)學模型的汽車乘座動力學系統(tǒng)參數(shù)設計．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(4)河北省博士基金項目，汽車非線性乘座動力學專用仿真軟件開發(fā)．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(5)天津市自然科學基金項目，汽車非線性乘座動力學關(guān)鍵技術(shù)研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(6)河北省自然基金項目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進。(7)河北省教育廳計劃項目（2000209，2萬），二維不規(guī)則形狀自動布局系統(tǒng)的研究開發(fā)．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進）(8)國家教育部高等學校骨干教師資助項目，快速原型件網(wǎng)上訂貨系統(tǒng)研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結(jié)題。(9)天津市科委計劃項目，“基于MDT環(huán)境的內(nèi)嵌式RP數(shù)據(jù)處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(10)天津市科委計劃項目，“RP技術(shù)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中的應用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(11)河北省自然科學基金項目（500046），“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程物理仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術(shù)鑒定，國際先進水平。(12)河北省教育廳博士基金項目，“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術(shù)鑒定，國際先進水平。(13)國家自然科學基金項目（50175025），“進化過程驅(qū)動的產(chǎn)品概念設計模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結(jié)題。(14)天津市自然科學基金項目（023603411），“組合夾具CAD中關(guān)鍵技術(shù)的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(15)河北省自然科學基金項目（502047），“組合夾具計算機輔助構(gòu)形設計中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術(shù)鑒定，國際先進。(16)天津市自然科學基金項目（023605411），“MDT環(huán)境下RP數(shù)據(jù)處理及設備驅(qū)動程序的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(17)河北省優(yōu)秀專家留學基金項目，“選擇性金屬粉末直接燒結(jié)快速成形工藝關(guān)鍵技術(shù)及設備研究”．項目負責人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業(yè)大學“十五211”工程項目，“功能梯度實體快速制作機”．項目負責人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗收。(19)河北省教育廳計劃項目, “基于RP的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計劃項目（2002AA415300），“自主版權(quán)三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業(yè)的應用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗收。(21)美國國家科學基金（NSF）項目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學基金（NSF）項目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學基金資助項目（043603111），“多坐標高速銑削集成仿真系統(tǒng)研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗收。(24)河北省自然科學基金資助項目（E2004000052），“CAD模型直接驅(qū)動的桌面立體打印設備驅(qū)動原理及實現(xiàn)方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進水平。(25)河北省自然科學基金資助項目（E2006000039），“場信息驅(qū)動的復雜功能梯度實體建模理論及數(shù)字化制造關(guān)鍵技術(shù)研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結(jié)題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實體的制造方法及設備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實體的制造設備．國家實用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權(quán)：(1)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．著作權(quán)人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(2)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．著作權(quán)人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(3)非均質(zhì)實體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．著作權(quán)人：徐安平、紀振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．著作權(quán)人：徐安平、曲云霞、孫明達．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．著作權(quán)人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．著作權(quán)人：徐安平、張大衛(wèi)、張學中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．著作權(quán)人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學科聯(lián)絡館員信息服務管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．著作權(quán)人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可轉(zhuǎn)讓項目(1)一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質(zhì)實體的制造方法及設備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質(zhì)實體的制造設備．國家實用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(8)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(9)非均質(zhì)實體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學科聯(lián)絡館員信息服務管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可承擔（合作開發(fā)）科研項目與技術(shù)合作(1)CAD/CAM軟件開發(fā)，RPM相關(guān)技術(shù)開發(fā)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應用；(2)功能材料或構(gòu)件的數(shù)字化設計與制造技術(shù)開發(fā)，網(wǎng)絡制造技術(shù)開發(fā)；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化技術(shù)；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設計。

本發(fā)明公開了三角褐指藻的一種開放式培養(yǎng)方法及其專用培養(yǎng)基。本發(fā)明所提供的培養(yǎng)基命名為ZBPT，其配方為：硝酸鈉，135-165mg；磷酸二氫鉀，32-38mg；硅酸鈉，215-255mg；碳酸氫鈉，400-500mg；碘化鉀，400-1000mg；f/2微量元素溶液，1ml；改良f/2維生素溶液，1ml；海水定容至1000ml。應用本發(fā)明所提供的培養(yǎng)基培養(yǎng)三角褐指藻的方法，包括如下步驟：1)用海水配置培養(yǎng)基；2)三角褐指藻藻種密度為3×105細胞/毫升，按與培養(yǎng)基體積比為1:5-9的比例將三角褐指藻接種到培養(yǎng)基中，在19-25℃，光照強度3000-6000Lux，光照時間8-12h/天條件下通氣培養(yǎng)。本發(fā)明的ZBPT培養(yǎng)基有利于三角褐指藻生物量的積累，并能有效防治綠藻污染，可在開放環(huán)境中大規(guī)模培養(yǎng)三角褐指藻，具有重要的應用價值。