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[发明专利]一种柔性多级压电自感知空间探测装置及其控制方法-CN202211020961.X在审
发明人：曹宁;沈斐玲;吴超;费致根;何文斌;张段芹 -专利权人：郑州轻工业大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G01B7/13 文献下载
摘要：本发明属于微纳测量技术领域，公开一种柔性多级压电自感知空间探测装置及其控制方法；包括主动周向旋转装置，主动周向旋转装置包括主动轴，主动周向旋转装置连接有从动周向旋转装置，每个从动周向旋转装置均包括与主动轴平行的从动轴；从动轴绕主动轴呈圆周分布，每个从动周向旋转装置上均连接有柔性多级压电自感知装置；本发明提供了一种适用于不规则孔径空间的柔性多级压电自感知空间探测装置及其控制方法。
一种柔性多级压电感知空间探测装置及其控制方法

[发明专利]基于机械星鼻自动感测的仿星鼻鼹鼠机器人及其控制方法-CN202211019856.4在审
发明人：曹宁;刘金生;沈斐玲;吴超;何文斌;费致根;张段芹;张向东 -专利权人：郑州轻工业大学
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明属于微机电一体化技术领域，具体涉及一种基于机械星鼻自动感测的仿星鼻鼹鼠机器人及其控制方法；包括机器人机身，机器人机身前端连接有测量装置，机器人机身后端连接有感测装置，机器人机身下部连接有行走装置，本发明提供了一种适用于复杂环境的基于机械星鼻自动感测的仿星鼻鼹鼠机器人及其控制方法。
基于机械动感仿星鼻鼹鼠机器人及其控制方法

[发明专利]热管理下电热微驱动器的输出特性快速计算与设计方法-CN202110089073.2有效
发明人： 张段芹;李明亮;马宇;冯炳昊;刘旭玲;曹宁;丁静;费致根 -专利权人：郑州轻工业大学
申请日： 2021-01-22 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种热管理下电热微驱动器的输出特性快速计算与设计方法，它包括以下步骤：步骤1，设计几何模型；步骤2，确定关键几何参数和材料物性参数并初步确定参数取值；步骤3，温度场建模；步骤4，求出驱动梁的理想最大温升；步骤5，求出驱动梁的最大温升、热沉结点温升与末端温升与理想最大温升之间的关系式；步骤6，求出驱动梁上温度分布与平均温升表达式；步骤7，利求出无外部负载作用下的输出位移；步骤8，求出驱动部分位移方向的刚度系数；步骤9，求出驱动器的最大驱动力等步骤。本发明提供了一种快速获得温度场分布、关键点温升、位移方向刚度系数和最大驱动位移和驱动力等重要性能参数的方法。
管理电热驱动器输出特性快速计算设计方法

[发明专利]一种基于机器视觉的检测圆柱齿轮齿厚和齿距精度新方法-CN202210807427.7在审
发明人：张德海;李军恒;李艳芹;刘建秀;陈鹿民;田淑侠;王胜永;王涛;张段芹;赵峰;王辉;孟凡念;谢贵重;祝志逢;黄子帆;洪登銮;谷远东 -专利权人：郑州轻工业大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明属于基于机器视觉的圆柱齿轮齿距和齿厚精度检测技术领域，具体的说是一种基于机器视觉用于圆柱齿轮齿厚偏差和齿距偏差的同轴多环检测法；通过设置同轴多环检测法，以通过简单直观的算法直接计算出弧长，得到齿厚偏差和齿距偏差；并且还能够实现齿轮齿距偏差和齿厚偏差的轴向立体测量，即沿齿轮宽度范围，垂直于齿轮轴线方向的多个平面内，可做多个同轴同半径的检测圆，来实现齿轮每个轮齿的多个位置测量齿厚偏差和齿距偏差，使得对齿轮的齿距偏差和齿厚偏差的测量结果更科学，更客观，更具代表性。
一种基于机器视觉检测圆柱齿轮精度新方法

[发明专利]一种预紧力可调机构和压电驱动微进给装置-CN202210786649.5在审
发明人： 张段芹;窦林鹏;马建荣;李明亮;刘昌盛;费致根;何文斌 -专利权人：郑州轻工业大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： H02N2/04 文献下载
摘要：本公开涉及一种预紧力可调机构，包括机体框架和弹性梁平台，所述弹性梁平台包括平台和弹性梁，所述平台通过弹性梁与所述机体框架连接；预紧螺栓，与所述机体框架上设置的螺纹孔配合，用于调节所述平台位置，所述平台第一端面设置有压电促动器的安装位置。本公开采用弯曲弹性梁结构的平台承载压电促动器，在进行预紧之前能够提供一定的初始预紧力，使得结构紧凑，占用空间少，并且通过预紧螺栓对平台而非压电促动器进行调节，有效防止了压电促动器在使用中受到非轴向力、扭矩等而发生损坏。
一种预紧力可调机构压电驱动进给装置

[发明专利]一种基于压电驱动的二维并联柔性微动平台-CN201810493167.4有效
发明人： 张段芹;王才东;刘建秀;赵世才;王新杰;李琼宾;张德海 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2018-05-22 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： G12B5/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于压电驱动的二维并联柔性微动平台，包括固定框架和工作台，工作台设在固定框架的中部，工作台的四周均设有结构相同的T形位移解耦柔性机构，各个相邻的T形位移解耦柔性机构均互相垂直，其中两个相邻的T形位移解耦柔性机构的外侧均设置结构相同的对称式位移放大柔性机构，固定框架上靠近对称式位移放大柔性机构的两个侧面的内侧面上均设有凹槽，凹槽内设有压电叠堆驱动器，压电叠堆驱动器的位移驱动端与对称式位移放大柔性机构相接触。本发明能够实现消除XY轴向的交叉耦合位移，定位精度高且行程达100µm或以上，能够满足纳米级精度的要求，此外，该微动平台结构紧凑、抗干扰能力强、加工成本低。
一种基于压电驱动二维并联柔性微动平台

[发明专利]抑制位移输出端温升的电热微驱动器-CN201811126939.7有效
发明人： 张段芹 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2018-09-26 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： B81B3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种抑制位移输出端温升的电热微驱动器，包括梭板梁，梭板梁两侧对称连接有驱动梁阵列，驱动梁阵列另一侧端面为锚点Ⅰ，锚点Ⅰ上沉积有驱动电极，所述梭板梁上沉积有梭板梁电极薄膜，梭板梁在水平方向上的长度大于或等于驱动梁阵列在水平方向上的长度的三分之一。所述梭板梁与位移输出终端之间设置有热阻，热阻为沿驱动位移方向的细长梁，热阻的末端两侧均连接有热沉，热沉外端连接有锚点Ⅱ，所述热沉为方波型或S型的柔性梁。与现有技术相比，本发明能够有效降低位移输出端的温升并在相同温升下增大电热驱动器的输出位移，在驱动器驱动方向刚度增幅很小的情况下使位移输出终端的温升很小。
抑制位移输出端温升电热驱动器

[发明专利]一种新型环保厨房家用垃圾处理器-CN201810351975.7有效
发明人：周亚军;刘建秀;李桐;李艳芹;张德海;张段芹;丁昌;鲁浩鹏;李世玉;冯浩 -专利权人：黄河科技学院
申请日： 2018-04-19 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： E03C1/266 文献下载
摘要：本发明提出一种新型环保厨房家用垃圾处理器，解决了食品垃圾处理不当带来污染的问题，并且本发明更适合处理中国的厨房食品垃圾。本发明包括投放口、粉碎腔、排污口、驱动机构，投放口连接水槽和粉碎腔，粉碎腔下部侧壁上连接有排污口、粉碎腔的底部与驱动机构连接。本发明中上盖与壳体Ⅰ、壳体Ⅰ与壳体Ⅱ等多处连接处均采用螺纹连接，可拆卸、利于维护，采用模块化的分段设计，具有综合性及拓展性，结构多变，研磨腔采用二次研磨，使研磨更充分，食物垃圾颗粒更细小。水槽下设置的支撑环可以有效地减小装置在工作过程中产生的振动，同时，驱动电机采用直流永磁电机，振动小。永磁电动机的电源线从壳体II下部的小孔中引出，使用安全。
一种新型环保厨房家用垃圾处理器

[实用新型]一种高空水果采摘器-CN201821835559.6有效
发明人：刘建秀;吴深;王艳;曹阳;李莹;张段芹;张德海;李浩 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： A01D46/247 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种高空水果采摘器，包括中空的支撑杆和摘取装置，摘取装置包括抓手、导套以及拉绳，导套的前端设有前端盖，后端设有后端盖，导套内设有滑动挡板，滑动挡板和后端盖之间设有弹簧，支撑杆与后端盖固定连接，拉绳的一端与滑动挡板固定连接，另一端穿过后端盖和支撑杆并从支撑杆上穿出，抓手包括弧形爪以及铰接轴，弧形爪通过铰接轴与前端盖转动连接，弧形爪的后端设有向弧外弯折的曲柄，曲柄通过连杆与活动挡板的中心相连接。该装置结构简单，操作方便，实现对高空水果的抓取与采摘。
后端盖支撑杆滑动挡板弧形爪导套高空水果采摘器摘取装置铰接轴前端盖拉绳曲柄抓手抓取本实用新型高空水果活动挡板转动连接装置结构中空的弹簧穿出外弯采摘穿过

[实用新型]一种便于拆装的西瓜运输装置-CN201821835008.X有效
发明人：刘建秀;刘占云;樊江磊;张段芹;张德海;周亚军;蒋爱云 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： B65G35/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种便于拆装的西瓜运输装置，包括支撑架、导轨以及载运装置，所述导轨固定在支撑架的上端，所述载运装置可沿所述导轨进行移动，所述载运装置包括移动框架、两个牵引绳以及多个装载筐，所述移动框架上设有与所述导轨相配合的滑轮，所述装载筐固定在所述移动框架上，两个牵引绳分别固定在移动框架的两侧。所述支撑架带有一定倾角，所述载运装置通过滑轮可在导轨上移动，该运输装置结构简单，拆装方便，实现了一定距离内西瓜的运输，可以节省人力，操作简单方便，效率高。
导轨移动框架运输装置支撑架便于拆装牵引绳西瓜滑轮装载本实用新型拆装方便载运装置上移动上端移动运输配合

[发明专利]一种弹性框架和一种弹性体预紧的压电叠堆驱动器-CN201410506970.9有效
发明人： 张段芹;吴学红;张德海;王守方;杨发亮;刘建秀;张海波 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2014-09-28 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： H01L41/053 文献下载
摘要：本发明涉及一种弹性框架和一种弹性体预紧的压电叠堆驱动器，属于精密机械与微纳米级精密定位技术领域。压电叠堆驱动器设置在弹性框架中，预紧螺母安装在弹性框架的内螺纹通孔中，预紧螺母的下端面与压电叠堆驱动器的上端面接触。本发明能够使弹性体预紧的压电叠堆驱动器能够对其内部的压电叠堆驱动器施加预紧力，并且能够方便、可靠的安装压电叠堆驱动器。压电叠堆驱动器安装于弹性框架中，结构紧凑，占用空间小且方便与支座或被驱动件之间的连接。弹性体预紧的压电叠堆驱动器提高了压电叠堆驱动的可靠性、重复性与使用寿命，适用于高精度纳米驱动、高频谐振驱动和高精密定位系统中。
一种弹性框架弹性体压电驱动器

[发明专利]一种压电驱动微拉伸测试装置-CN201410584244.9有效
发明人： 张段芹;罗国富;马军;刘建秀;甘辛欣;杨发亮;张杨 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2014-10-28 - 公布日： 2015-01-21 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种压电驱动微拉伸测试装置，属于微纳机电系统中微纳尺度下材料的力学性能测试领域。包括压电驱动单元、微型拉力传感器、微位移检测单元、位置调整单元、光学显微成像单元及底座，相对于现有技术，本发明能够同时直接测量试样的轴向变形量与轴向拉力，能够测量微尺度下试样的弹性模量、屈服强度、断裂强度力学性能参数。该装置采用模块化思想设计压电驱动单元。微拉力测试单元、微位移检测单元、位置调整单元、光学显微成像单元，其中采用商业化高精度微型拉力传感器与高精度电容式位移传感器保证试样上轴向拉力与轴向变形的测量精度，装置结构简单，费用少，精度高，平滑升级性好。
一种压电驱动拉伸测试装置

[发明专利]基于压电叠堆的微位移驱动器-CN201410506958.8有效
发明人： 张段芹;罗国富;吴学红;杨发亮 -专利权人：郑州轻工业学院
申请日： 2014-09-28 - 公布日： 2014-12-10 - 主分类号： H02N2/04 文献下载
摘要：本发明涉及基于压电叠堆的微位移驱动器，属于精密机械与微纳米级精密定位技术领域。基于压电叠堆的微位移驱动器，包括压电叠堆驱动器，它还包括位移传送杆，位移传送杆穿过端盖的轴向通孔，位移传送杆呈阶梯圆柱状，位移传送杆的阶梯面与端盖的上表面接触，弹簧套在位移传送杆上且置于端盖与锁紧螺母之间并处于压缩状态，端盖与套筒活动连接，压电叠堆驱动器的下端面置于套筒内底部的凹槽中，压电叠堆驱动器的上端面与位移传送杆的下端面接触，压电叠堆驱动器的电源线从引线孔引出。此微位移驱动器整体结构简单，可重复利用性强，适用于高精度纳米驱动、高频谐振驱动和高精密定位系统中。
基于压电位移驱动器

[发明专利]压电叠堆驱动器的封装固定结构器-CN200810010083.7无效
发明人：褚金奎;张段芹;侯志武;齐东周;王晓东 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2008-01-11 - 公布日： 2008-07-30 - 主分类号： H02N2/00 文献下载
摘要：本发明压电叠堆驱动器的封装固定结构器，属于精密机械与仪器技术领域，涉及纳米驱动和精密定位方面。压电叠堆驱动器的封装固定结构器由封装结构主体、预紧螺母与压电叠堆驱动器组成。封装结构主体中，固定平板与两翼的形状成“∏”形，压电叠堆腔体的两侧通过直线型弹性梁与两翼柔性连接，便于压电叠堆安装与引线，固定平板上加工出压电叠堆安装孔，安装孔与压电叠堆腔体的中空腔相通，在连通腔内壁两侧加工出导线槽；压电叠堆腔体在远离固定平板的一端开有内螺纹孔。适用于高精度纳米驱动、高频谐振驱动和高精密定位系统中。
压电驱动器封装固定结构

[发明专利]微构件力学性能片外拉伸测试实验台-CN200810010082.2无效
发明人：褚金奎;张段芹;侯志武;关乐;王立鼎 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2008-01-11 - 公布日： 2008-07-09 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：一种微构件力学性能片外拉伸测试实验台，属于微机电系统中的微构件力学性能测试领域。它由压电驱动单元、微力检测单元、位移检测单元、试样安装调整单元、图像监控采集单元及底座组成。压电驱动单元由内装压电陶瓷致动器的封装结构及支架组成，微力检测单元由力传感器与力传感器支撑板组成，位移检测单元由位移传感器与位移传感器支架组成，试样安装调整单元由五维微定位台、动载物台与静载物台组成，图像监控采集单元由CCD摄像机、显微镜与显微镜支架组成。该微构件力学性能片外拉伸测试实验台克服了现有拉伸测试实验装置的存在缺点，具有所需费用少，结构简单，精度较高，可平滑升级，能满足微构件材料力学性能片外拉伸测试要求。
构件力学性能拉伸测试实验

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