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用于龙舟训练的仿生柔性触觉传感器
被引量：
1
1
作者
廖勇胜
程月
+3 位作者
李荣军
谭晶
于源
焦志伟
《塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期40-44,60,共6页
为了提高龙舟比赛运动员的训练效果,开发了可用于身体运动识别及压力监测的仿生纤毛柔性触觉传感器。柔性触觉传感器采用了经典的基底-传感层-封装层式“三明治”结构,柔性硅胶基底采用旋涂法制备,传感层为利用Langmuir⁃Blodgett方法得...
为了提高龙舟比赛运动员的训练效果,开发了可用于身体运动识别及压力监测的仿生纤毛柔性触觉传感器。柔性触觉传感器采用了经典的基底-传感层-封装层式“三明治”结构,柔性硅胶基底采用旋涂法制备,传感层为利用Langmuir⁃Blodgett方法得到的大面积碳纳米管传感薄膜,纤毛栽种于传感层,最后封装得到具有仿生纤毛的触觉传感器。由传感器的SEM照片可知,层与层之间的结合特性较好,采用自制的往复测试平台,对传感器进行了测试。传感器耐用性最高可达5500次,最大阻值差可达300%,对于不同方向力的刺激有识别特性,可清晰识别人体的脉搏信号,对未来龙舟训练智能装备开发中的动作识别、力量监测等功能具有较大现实意义。
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关键词
龙舟训练
柔性触觉传感器
仿生纤毛
碳纳米管
方向力识别
原文传递
一种仿侧线神经丘的MEMS矢量水听器设计
被引量：
3
2
作者
张小勇
沈倪鑫
+2 位作者
尚珍珍
纪松祥
张国军
《微纳电子技术》
北大核心
2019年第7期535-541,共7页
基于仿生学原理,设计了一种仿侧线神经丘的微电子机械系统(MEMS)矢量水听器。该水听器采用环形纤毛模拟鱼类侧线神经丘中的纤毛束与胶质顶,通过4个十字梁与集成在梁上的压敏电阻将声信号转换为电阻变化量,由电阻构成Wheatstone电桥将电...
基于仿生学原理,设计了一种仿侧线神经丘的微电子机械系统(MEMS)矢量水听器。该水听器采用环形纤毛模拟鱼类侧线神经丘中的纤毛束与胶质顶,通过4个十字梁与集成在梁上的压敏电阻将声信号转换为电阻变化量,由电阻构成Wheatstone电桥将电阻变化量转换为电压信号。使用ANSYS软件对水听器结构进行了仿真,得到环形纤毛的结构参数。制作了水听器样机,通过比较校准法进行测试。测试结果表明该水听器带宽为20~1 000 Hz,灵敏度达到了-179.81 dB@1 kHz,在带宽内较单个十字梁与纤毛结构的纤毛式矢量水听器平均提高了15.55 dB,测试结果与仿真结论基本一致。
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关键词
矢量水听器
仿生学
灵敏度
纤毛结构
神经丘
原文传递
仿生耳石器的冲击与振动传感特性研究
被引量：
3
3
作者
王永坡
李强
+3 位作者
姜亚妮
何灿
边义祥
陈文家
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期655-660,共6页
为了研究人体耳石器官的冲击与振动传感特性,本文根据人体耳石器官的生理结构,采用表面对称电极含金属芯PVDF压电纤维(SMPF)作为元件,设计制备了仿生耳石器。根据压电方程和振动理论,建立了仿生耳石器的冲击和振动传感理论模型。搭建实...
为了研究人体耳石器官的冲击与振动传感特性,本文根据人体耳石器官的生理结构,采用表面对称电极含金属芯PVDF压电纤维(SMPF)作为元件,设计制备了仿生耳石器。根据压电方程和振动理论,建立了仿生耳石器的冲击和振动传感理论模型。搭建实验平台,测试了仿生耳石器的振动传感功能。实验结果证明,在冲击与振动的作用下,仿生耳石器中的液体使耳石器内的囊斑发生形变,通过SMPF产生的电荷信号,可以感知受到冲击和振动的波形、频率和振幅。实验结果验证了理论模型,同时证明了人体耳石器具有感知直线加速度的幅值和角度的特性。
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关键词
压电纤维
仿生耳石器
冲击与振动
细胞纤毛
传感器
加速度
在线阅读
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职称材料
仿生纤毛微流量传感器及其制备方法
被引量：
1
4
作者
李俊忠
廖晓波
+2 位作者
许世林
庄健
蔡勇
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第16期1968-1977,共10页
针对微流体流量测量难度大且精度不高的问题,本文基于压阻原理设计了一种悬臂梁结构的仿生纤毛微流量传感器。本文首先对比分析了现有热线式、压电式和压阻式微流量传感器的优缺点,基于压阻式传感器的应变与阻值之间呈现线性关系的优点...
针对微流体流量测量难度大且精度不高的问题,本文基于压阻原理设计了一种悬臂梁结构的仿生纤毛微流量传感器。本文首先对比分析了现有热线式、压电式和压阻式微流量传感器的优缺点,基于压阻式传感器的应变与阻值之间呈现线性关系的优点,选择压阻应变原理设计微流量传感器;其次,通过有限元数值分析方法确定了微流量传感器最佳仿生纤毛的阵列规模、直径、高度和悬臂梁长度等参数;然后,采用微液滴限制电沉积(Meniscus Confined Electrodeposition,MCED)方法制备了仿生纤毛阵列,并制作了微流量传感器;最后,通过自主设计的实验装置进行验证,结果表明,该传感器可以对大于0.4 m/s的微流速进行灵敏感应并准确测量,且传感器对流体流速测量的非线性误差为2.84%。该仿生纤毛应变式流量传感器在微流量测量领域具有广泛的应用前景。
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关键词
液滴限制电沉积
仿生纤毛微流量传感器
有限元分析与仿真
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职称材料
题名
用于龙舟训练的仿生柔性触觉传感器
被引量：
1
1
作者
廖勇胜
程月
李荣军
谭晶
于源
焦志伟
机构
湖南文理学院
北京化工大学
出处
《塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期40-44,60,共6页
基金
2021年度湖南省教育厅科学研究项目(21B0612)。
文摘
为了提高龙舟比赛运动员的训练效果,开发了可用于身体运动识别及压力监测的仿生纤毛柔性触觉传感器。柔性触觉传感器采用了经典的基底-传感层-封装层式“三明治”结构,柔性硅胶基底采用旋涂法制备,传感层为利用Langmuir⁃Blodgett方法得到的大面积碳纳米管传感薄膜,纤毛栽种于传感层,最后封装得到具有仿生纤毛的触觉传感器。由传感器的SEM照片可知,层与层之间的结合特性较好,采用自制的往复测试平台,对传感器进行了测试。传感器耐用性最高可达5500次,最大阻值差可达300%,对于不同方向力的刺激有识别特性,可清晰识别人体的脉搏信号,对未来龙舟训练智能装备开发中的动作识别、力量监测等功能具有较大现实意义。
关键词
龙舟训练
柔性触觉传感器
仿生纤毛
碳纳米管
方向力识别
Keywords
dragon boat training
flexible tactile sensors
bionic cilia
carbon nanotubes
direction for cerecognition
分类号
TB381 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
一种仿侧线神经丘的MEMS矢量水听器设计
被引量：
3
2
作者
张小勇
沈倪鑫
尚珍珍
纪松祥
张国军
机构
中北大学动态测试省部共建实验室
太原学院计算机工程系
出处
《微纳电子技术》
北大核心
2019年第7期535-541,共7页
基金
国家重点基础研究发展规划项目(2016YFC0101900)
山西省应用基础研究计划(201701D121067)
山西省高等学校科技创新项目(201804011)
文摘
基于仿生学原理,设计了一种仿侧线神经丘的微电子机械系统(MEMS)矢量水听器。该水听器采用环形纤毛模拟鱼类侧线神经丘中的纤毛束与胶质顶,通过4个十字梁与集成在梁上的压敏电阻将声信号转换为电阻变化量,由电阻构成Wheatstone电桥将电阻变化量转换为电压信号。使用ANSYS软件对水听器结构进行了仿真,得到环形纤毛的结构参数。制作了水听器样机,通过比较校准法进行测试。测试结果表明该水听器带宽为20~1 000 Hz,灵敏度达到了-179.81 dB@1 kHz,在带宽内较单个十字梁与纤毛结构的纤毛式矢量水听器平均提高了15.55 dB,测试结果与仿真结论基本一致。
关键词
矢量水听器
仿生学
灵敏度
纤毛结构
神经丘
Keywords
vector hydrophone
bionic
s
sensitivity
cilia
structure
neuromast
分类号
TB565.1 [交通运输工程—水声工程]
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
原文传递
题名
仿生耳石器的冲击与振动传感特性研究
被引量：
3
3
作者
王永坡
李强
姜亚妮
何灿
边义祥
陈文家
机构
扬州大学机械工程学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期655-660,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51775483)。
文摘
为了研究人体耳石器官的冲击与振动传感特性,本文根据人体耳石器官的生理结构,采用表面对称电极含金属芯PVDF压电纤维(SMPF)作为元件,设计制备了仿生耳石器。根据压电方程和振动理论,建立了仿生耳石器的冲击和振动传感理论模型。搭建实验平台,测试了仿生耳石器的振动传感功能。实验结果证明,在冲击与振动的作用下,仿生耳石器中的液体使耳石器内的囊斑发生形变,通过SMPF产生的电荷信号,可以感知受到冲击和振动的波形、频率和振幅。实验结果验证了理论模型,同时证明了人体耳石器具有感知直线加速度的幅值和角度的特性。
关键词
压电纤维
仿生耳石器
冲击与振动
细胞纤毛
传感器
加速度
Keywords
piezoelectric fiber
bionic
otolith
shock and vibration
cell
cilia
sensor
acceleration
分类号
TM282 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
仿生纤毛微流量传感器及其制备方法
被引量：
1
4
作者
李俊忠
廖晓波
许世林
庄健
蔡勇
机构
西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室
西安交通大学机械工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第16期1968-1977,共10页
基金
国家自然科学基金项目(No.52175515)
制造过程测试技术教育部重点实验室开放基金项目(No.19kfzk01)。
文摘
针对微流体流量测量难度大且精度不高的问题,本文基于压阻原理设计了一种悬臂梁结构的仿生纤毛微流量传感器。本文首先对比分析了现有热线式、压电式和压阻式微流量传感器的优缺点,基于压阻式传感器的应变与阻值之间呈现线性关系的优点,选择压阻应变原理设计微流量传感器;其次,通过有限元数值分析方法确定了微流量传感器最佳仿生纤毛的阵列规模、直径、高度和悬臂梁长度等参数;然后,采用微液滴限制电沉积(Meniscus Confined Electrodeposition,MCED)方法制备了仿生纤毛阵列,并制作了微流量传感器;最后,通过自主设计的实验装置进行验证,结果表明,该传感器可以对大于0.4 m/s的微流速进行灵敏感应并准确测量,且传感器对流体流速测量的非线性误差为2.84%。该仿生纤毛应变式流量传感器在微流量测量领域具有广泛的应用前景。
关键词
液滴限制电沉积
仿生纤毛微流量传感器
有限元分析与仿真
Keywords
meniscus-confined electrodeposition
bionic cilia
micro-flow sensor
finite element analysis and simulation
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
用于龙舟训练的仿生柔性触觉传感器
廖勇胜
程月
李荣军
谭晶
于源
焦志伟
《塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
原文传递
2
一种仿侧线神经丘的MEMS矢量水听器设计
张小勇
沈倪鑫
尚珍珍
纪松祥
张国军
《微纳电子技术》
北大核心
2019
3
原文传递
3
仿生耳石器的冲击与振动传感特性研究
王永坡
李强
姜亚妮
何灿
边义祥
陈文家
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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下载PDF
职称材料
4
仿生纤毛微流量传感器及其制备方法
李俊忠
廖晓波
许世林
庄健
蔡勇
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
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职称材料
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