2017年高级机电一体化与微系统设备II:前沿技术与应用综述

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《高级机电一体化与微系统设备II》是一本2017年由Springer International Publishing出版的著作,共收录了30章内容,涵盖了广泛而深入的微电子机械系统(MEMS)和高级机电一体化技术领域。该书首先在第一章探讨了通过毛细力技术驱动弹性微器件的理论和应用,详细介绍了其设计和工作原理。第二章专门研究微机电加速计的设计,包括实验设置、信号处理和数据处理,构建了一个综合性能评估体系。 第三章关注的是设计过程的变化,从传统的分析、模拟和硬件外包转向利用数字制造工具进行实验室内的循环设计,书中通过实例和经验分享了如何有效实施这一转变。第四章介绍了一种能在流体环境中操控物体的微机器人家族设计,展示了将现代移动技术与人机交互的智能系统相结合的可能性。 第五章讨论了如何集成先进的移动技术到人机互动的网络物理系统中,提供自然的远程操作接口,例如通过示例展示如何通过远程操作球和梁测试平台来实现平衡任务。第六章重点讲解了力/触觉传感器的发展,利用光电子技术设计了两种可以精细操控对象并安全与人类交互的传感器。 第七章涉及MEMS的机械特性,包括微型拉伸和疲劳测试技术,以及典型样品的形状、几何结构及其检测方法。第八章介绍了一种用于矿产安全检测和救援的类似土拨鼠的机器人,分析了其头部部分的力学特性和结构设计。第九章对可重构机器人系统的控制策略进行了系统回顾,并评估其在微尺度的应用。 第十章全面概述了基于MEMS的传感器和执行器,第十十一章则提出了在柴油颗粒过滤器中实时测量颗粒物负载的新颖传感方法——电容成像测素技术。第十二章介绍了生物医学微流体学中的三种重要驱动机制,如电泳、声泳和磁泳。 第十三章涉及自闭症筛查和治疗中使用的几款微机电装置,以及金属氧化物纳米形式在气体传感中的应用。第十四章则详述了采用不同设备配置的电化学金属氧化物纳米材料在挥发性气体或蒸汽传感中的特性。其他章节还涉及血压监测、生物传感器材料、农业应用、液压系统传感器、细胞墙壁切割技术、机器人自动化等领域。 整本书不仅涵盖了基础理论,还包含了许多实用的设计原则、技术应用和案例研究,反映了当前微电子机械系统和机电一体化领域的前沿进展,是从事该领域研究和实践的专业人士的重要参考资料。