低温系统是中性束注入器（NBI）获得高真空的有效手段，因此对低温系统的测量和监控的能力将直接影响真空系统的质量。从硬件和软件上设计了一套可以精确测量和监控液氮温度和液氦温度的温度采集系统。硬件上根据液氮和液氯温度差别大的特点，采用Pt100和Cernox两种电阻温度传感器并设计了相匹配的信号放大、传输、A／D采集及转换电路；软件上采用面向对象编程方法设计系统控制程序，使系统具有很高的重用性和扩充性。

电刺激视网膜相关组织是现阶段治疗视网膜色素变性和黄斑病变的一种新途径，运用微加工技术，通过人造视网膜传感芯片替代受损的视网膜细胞恢复视觉是可行的，植入芯片具有微型化、柔性化及生物兼容性等特点。通过模拟仿真实验验证，设计了一种新型的视网膜传感芯片，给出了该芯片的材料选择、工艺过程及最终的结构参数，选择Polyimide作为芯片衬底及绝缘材料，Parylene-C作为芯片封装保护材料，金作为电极和引线材料。

设计了一套用于测试极限电流型氧敏元件性能的测试系统。该测试系统主要包括注气排气装置、流量控制及测量装置、供电加热装置、控温测温装置、测试电路等，可以很好地模拟氧敏元件的各种现场使用环境，能满足极限电流型氧敏元件的测试要求。设计相应的测试电路，可用于测试浓差型和半导体电阻型氧敏元件的性能。

微电子产品在一般使用和各种运输过程中都可能因为不同形式的冲击而造成功能失效,因此电子产品的抗冲击强度成为电子产品可靠性的一个评价指标,也是结构设计的一个重要考虑因素.但是目前常用的冲击试验机都是针对结构尺寸较大,质量较重的产品,对于微电子产品这种结构小、重量轻的特点,一般的试验机不能有效的检测出其冲击的力学特性.文章介绍了所设计的冲击试验机的原理结构及其功能,并使用移动电话在该机上进行一系列冲击试验,获得了载荷、加速度、应变等重复性良好动态力学参数,反映移动电话的抗冲击能力.掌握这些动态力学参数,对产品可靠性的设计有很大的帮助.

为使MEMS(micro electro mechanical system)三维静动态测试自动可靠地进行,基于测试系统的测量原理及其精确同步控制要求,提出了相应的计算机同步控制方法.详细讨论了同步控制的设计实现及关键技术.通过对压力传感器膜和硅微陀螺仪的静动态测试,验证了同步控制的准确性和可靠性.

提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法．将聚合物加热到其玻璃转化温度以上，利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品，保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下，将模板移去后，模板上图形便转移到样品表面．根据热压印工艺要求，研制了一台热压印设备，并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm，单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列．制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好．光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中，具有较高的峰值．从制作工艺可以看出，利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单，对制作设备要求不高，为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件．

现有软体抓手多为多指结构,这种结构对于较大较长棒状物体的抓取效果并不理想,基于此设计制作了一种模块化气动扭转软体抓手,可由多个软体驱动器组成。首先使用ABAQUS软件对腔室角度45°、60°、75°进行有限元分析,选出较佳的腔室角度并设计单模块和双模块抓手。通过有限元仿真得到单模块和双模块抓手的气压-扭转角度、气压-末端输出力曲线。利用3D打印模具,通过硅胶浇注成型得到软体驱动器实体。通过模块化的组合后进行抓手的扭转、末端输出力和抓取试验,并将实验数据和仿真数据进行拟合,拟合结果表明仿真和实验结果基本一致。通过样机抓取实验测得单模块抓手和双模块抓手的抓取直径范围分别为1.31cm~3.28cm、1.02cm~6.27cm,抓取最大重量分别为0.3475kg、1.013kg。验证了所提出的气动扭转软体抓手对于棒状物体抓取的有效性和稳定性。

针对传统病房监护系统中存在的弊端,提出一种利用无线传感器网络（WSN）构建病房监护系统的设计方案。利用TI公司的ZigBee单芯片解决方案CC2430和适量外围电路设计传感器节点,ST公司的STR912处理器及适量外围器件设计中心控制节点,结合红外收发模块实现对患者房间级的定位。采用TI公司的ZigBee协议栈作为WSN节点软件平台,嵌入式实时操作系统μC/OS-II、TCP/IP协议栈LwIP构建网关软件开发平台,实现了利用TCP/IP模块进行数据的可靠传输以及链路维护等功能。

相对于传统的刚性机器人,由硅胶等柔性材料制造的软体机器人在结构上具有自由度高且能够进行连续形变的特点。目前,多数软体驱动器的气腔形状为等截面形态,而对于变截面软体驱动器的研究却少有涉及。为了解决这一问题,从鳐鱼的运动受到启发,设计了一款气腔截面纵向变换仿鳐式软体驱动器。驱动器限制层设计为不可压缩的薄层,结合应变能密度等理论,提出一种预测驱动器的弯曲变形角度的方法。通过3D打印技术制作模具,浇注模型,制作出仿鳐式软体驱动器。通过理论分析、有限元仿真、实验对比验证其数学模型,绘制仿鳐式软体驱动器在0.02~0.07 MPa气压下的中心线轨迹,分析输入气压与末端输出力的关系,验证了驱动器的理论分析、有限元仿真与实验结果在一定的误差下基本一致。其预测方法表现良好,为进一步研究仿鳐式软体驱动器在空间形变提...

为了进一步研究唇形密封圈的密封机制，建立唇形密封的理论模型。基于流量因子分析轴向泵汲效应，建立泵汲流量方程；运用圆周平均雷诺方程描述密封界面流场，采用G-W模型近似描述唇轴粗糙峰互相接触下的接触力与径向变形：定量分析密封界面的周向摩擦力，并给出流体摩擦表达式；对以上各因素进行强耦合分析。结合船舶桨轴密封圈的实际应用工况及结构参数进行仿真计算，得出其方向角、膜厚、压力分布，并得到净流量随转速和粗糙度的变化关系。研究结果表明：净流量随转速增加而增加，但增速逐渐变缓；净流量随粗糙度近似呈线性增加，但高粗糙度会使泄漏量增大和导致表面更容易被磨损，因此实际唇口粗糙度的选取应综合考量多种因素。