考虑关节摩擦力的打捆机构动力学建模

为了减小钢铁生产的能量消耗,文中提出了一种基于折展机构的打捆机器人以降低打捆作业能耗。首先,基于棒材打捆轨迹设计了一种新型的打捆机器人,分别建立了打捆机构的位置正反解模型,并通过算例对其进行验证;基于牛顿-欧拉法对打捆机构各组成单元进行动力学分析,建立了整个打捆机构考虑关节摩擦力的动力学模型;采用AD⁃AMS软件对打捆机构进行动力学仿真。理论和仿真结果表明:在考虑关节摩擦的情况下驱动力的差值明显大于理想状况,揭示了实际打捆工序中考虑摩擦力的必要性。所建立的动力学模型可为整个机构的能耗优化设计提供了理论基础。

中国荷斯坦公牛不同耐冻性精子的蛋白质组学分析

在以冷冻精液和人工授精为主导技术的奶牛繁育体系中,公牛精液的冻后活力备受关注。精子的耐冻性是影响精液冻后活力的关键。已有研究发现解冻后的精子活力在不同公牛之间存在显著差异。因此,迫切需要从遗传水平挖掘影响精子耐冻性的关键基因和分子标记,为提高我国种公牛的精子耐冻性提供理论依据。本研究筛选了精子高耐冻组公牛9头(鲜精活力>0.65,冻后活力>0.40)和精子低耐冻组公牛6头(鲜精活力>0.65,冻后活力≤0.27),使用Label-free蛋白质组学技术对15头公牛的精子细胞进行定量蛋白质组学分析和生物信息学分析。结果显示,在高、低耐冻组间共检测到432个差异表达蛋白,主要富集在“代谢途径”和“氧化磷酸化”等与精子能量供应密切相关的生物学过程。差异表达蛋白互作网络分析显示与能量代谢相关的蛋白之间具有强相互作用。与QTL数据库比对,发现9个差异表达蛋白与已定位到的冻后活精子百分比性状关联基因重叠。最终筛选到HSPA1A、BSP3、ACSL4等重要候选蛋白可作为公牛精子耐冻性的潜在生物标志物。本研究揭示了具有不同耐冻性公牛精子的蛋白质组特征,这些发现为我国种公牛冻后精液品质的分子选育提供了重要信息。

“机器换人”对劳动力就业影响研究——以临安区企业为例

“机器换人”是我国从世界工厂迈向高质量发展的必经之路,但是“机器换人”可能会带来低技能劳动力的技术性失业,引发严重的民生和社会问题。文章基于微观角度,通过典型案例调研,从企业层面探究临安区“机器换人”对劳动力就业的规模、结构、质量等方面的影响效应,提出促进临安区技术进步与高质量就业共赢发展的对策建议,为临安区乃至杭州市实现“机器换人”与就业的包容性发展贡献智慧。

森林生物多样性保护与栖息地管理策略研究

森林生物多样性是地球生态系统的重要组成部分,对维持生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。然而,由于人类活动的影响,森林生物多样性正面临着前所未有的威胁。本文从森林生物多样性的重要性出发,分析了当前森林生物多样性面临的主要威胁,并提出了相应的保护与栖息地管理策略。文章指出,保护森林生物多样性需要采取综合性措施。只有通过各方共同努力,才能有效保护森林生物多样性,实现人与自然的和谐共存。

基于不同方法的微量细胞全基因组遗传变异检测和比较分析

旨在用不同方法对微量细胞全基因组遗传变异进行检测和比较分析。本研究首先以3、5、7、10个猪耳缘成纤维细胞为试验材料,利用不同方法提取微量细胞基因组,进行全基因组测序(whole genome sequencing,WGS),比较不同细胞数及不同提取方法之间的遗传变异检测性能。随后利用牛囊胚的5个和7个滋养外胚层细胞获得的基因组进行全基因组测序和SNP芯片技术的比较分析,每组均进行3次重复。结果表明,针对不同细胞数,基于全基因组扩增技术(whole genomic amplification,WGA)的MDA(multiple displacement amplification)方法均比其他方法的DNA产物浓度、测序质量及SNP检出性能效果更优。使用REPLI-g^((R)) Single Cell Kit扩增7、10细胞数的DNA浓度显著高于3、5细胞数,但质量评估的各项性能基本无显著差异,且不同细胞数检测到的SNP位点数量相似。5、7细胞数的Illumina Bovine GGP芯片SNP位点call rate分别为74.09%和81.52%。全基因组测序相较于芯片可以获得更丰富的遗传变异信息,但两种检测手段共同检测到的SNP以及基因型相同的位点数占比较低。综上所述,本研究系统比较了不同细胞数下不同微量细胞基因组提取方法以及不同全基因组遗传变异检测技术的各项性能,结果显示利用REPLI-g^((R)) Single Cell Kit扩增7细胞进行二代测序可得到较为准确且稳定的结果,本研究建立了一套较为可靠的家畜胚胎微量细胞样品基因组提取和遗传变异检测方案,为将来实现准确的胚胎基因组选择和胚胎质量评估具有重要的意义和价值。

1950—2019年费尔干纳盆地降水时空变化及其影响机制

基于1950—2019年费尔干纳盆地降水格点数据,利用线性回归法和经验正交函数(EOF)分析等方法,探究费尔干纳盆地降水时空分布特征、空间分布模态及大尺度环流影响因素。结果表明:(1)1950—2019年,降水总体呈下降趋势,为-2.20 mm/10 a,未通过显著性检验,对单月降水进行检验未发现明显趋势。(2)降水主要有2个模态,解释了全区降水变化的70.52%,第一模态解释了全区降水变化的59.90%,空间向量场呈现全区一致性,表征研究区整体的降水变化情况受到ENSO和西风带的影响;第二模态解释了全区降水变化的10.62%,空间向量场表现出从西北到东南的空间反相模态,表征研究区降水空间异质性受到欧亚大陆北部输送水汽的影响。(3)厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)事件通过调整水汽输送路径和季风环流模式影响了费尔干纳盆地的降水变化,来自欧亚大陆北部的气流是造成费尔干纳盆地降水空间格局差异的主要原因。

恶性肿瘤放疗患者就医需求及满意度问卷的编制

目的:编制恶性肿瘤患者就医需求及满意度问卷,检验其信效度。方法:采用文献研究法,筛选出初始条目池,形成备选指标。采用德尔菲(Del Phi)专家咨询法,筛选备选指标后建立正式的评价指标,对本地50例恶性肿瘤放疗患者进行预调查,检验问卷的信效度。结果:形成8个维度、32个条目的问卷。正、反向问题的检验统计量(KMO)均大于0.40(均P<0.05),公因子的累计方差贡献率均>80.00%;调查问卷的每个模块的信度在0.60以上,总量表克隆巴赫系数(Cronbach’s α)为0.89。结论:通过自行编制的调查问卷信效度良好,可用于探索恶性肿瘤放疗患者就医需求的质量属性及需求程度。

基于中红外光谱监测奶牛酮病的研究进展

奶牛是重要的经济动物,牛奶被誉为人类最完美的食物。酮病是奶牛泌乳初期的高发性疾病,是影响牧场盈利和奶牛福利的主要原因之一。一般来说,奶牛在出现酮病临床症状之前,往往会经历一段亚临床状态,而这段时间很容易被牧场主忽视,给牧场造成损失。目前主要通过检测血液或奶中的代谢物浓度对酮病进行诊断,然而受人工和成本限制,化学检测法不适用于大规模牛群,中红外光谱(Mid Infrared Spectrometry,MIRS)分析技术因其低成本、高通量的特点已经被逐步应用到酮病监测中。本文介绍酮病的发病机理、MIRS分析技术和当前研究者对于酮病相关指标的模型建立情况,为后续相关模型的建立及优化和酮病抗性性状的遗传选择提供参考。

七自由度冗余机械臂避障控制

基于冗余机械臂零空间的自运动特性,提出了一种新的七自由度冗余机械臂避障控制方法。该方法引入臂平面和避障面来参数化表达冗余机械臂的零空间运动;基于这种描述,利用人工势场法实现碰撞检测;根据检测结果得出的虚拟排斥力推导零空间运动方程,改进具有位置内环的逆动力学控制方法,使机械臂避障时的动态性能具有类似质量-阻尼系统的物理特性。该方法可以在控制末端执行器运动的同时实现冗余机械臂避障。为了验证所提出方法的性能,利用在轨自维护实验平台完成了实验。实验结果表明,机械臂与障碍物的最近距离大于40mm,末端执行器位置动态误差小于10mm,稳态误差小于2mm。这些结果显示,所提出的方法通过合理地自运动行为实现了冗余机械臂的避障控制,而且在避障过程中不影响末端执行器的操作。

基于神经网络的多维力传感器静态解耦的研究

提出了基于人工神经网络进行多维力传感器静态解耦的方法。维间耦合是制约多维力传感器测量精度的主要因素,为克服传统线性解耦方法的局限性,利用BP神经网络的强非线性逼近能力研究了多维力传感器的非线性静态解耦。以研制的微型5维指尖力/力矩传感器为对象进行了解耦实验,结果表明,与基于最小二乘的线性解耦方法相比,提高了解耦精度。

多维力/力矩传感器静态解耦的研究

多维力 /力矩传感器的静态耦合是影响其测量精度的主要因素之一。在研究基于最小二乘理论的多维力传感器静态线性解耦方法的同时 ,提出了一种基于 BP神经网络的静态非线性解耦方法。以 HIT灵巧手的微型五维指尖力 /力矩传感器为对象进行了实验 ,结果表明 。

黄芪多糖注射液对鸡传染性喉气管炎的防冶试验

利用囊氏多糖注射法对鸡传染性喉气管炎进行了用药（肌注、饮水及不同剂量）前后以在毒攻击的治疗和防治试验。试验结果表明，黄芪多糖注射液对鸡传染性喉气管炎具有明显的预防和治疗效果。

基于滑模位置控制的机器人灵巧手模糊自适应阻抗控制

提出一种基于滑模位置控制的模糊自适应阻抗控制策略。该控制方案通过模糊控制器实时地调整阻抗参数 ,不但可使系统稳定 ,而且具有良好的动态品质 ;同时内环的滑模位置控制器可增强系统的鲁棒性。最后以机器人灵巧手单关节为对象进行仿真研究 。

新型集成化仿人手指及其动力学分析

研究了一种新型的集成化仿人手指。这种手指有两个主要特点:采用微直线驱动器和腱传动相结合的方式驱动手指,实现了机械本体和驱动系统的集成;采用差动机构设计了轴线相交的2自由度基关节,手指末端的两个关节是机械耦合的。系统地分析了手指的运动学和动力学,为灵巧手的优化设计和控制奠定了基础。

多指灵巧手的位置/力矩控制

提出了一种新的多指手位置/力矩控制策略.该策略基于滑模位置控制和PD力矩控制分别实现自由空间中的轨迹跟踪和约束空间中的力矩跟踪,利用简单的系统观测器实现灵巧手在过渡过程中的控制模式切换.该策略具有很好的位置/力矩跟踪能力,并且可以保证过渡过程的稳定性.实验结果证明了该控制策略的有效性和可行性.

多指抓取的实时力优化算法

根据非线性摩擦约束与特定结构矩阵正定性之间的等价性,将多指抓取力规划问题描述为线性约束正定矩阵对应的平滑流形最优化问题,并且采用线性约束梯度流方法计算得到最优的抓取力。当手指数目较多时,高维描述矩阵限制了传统线性约束梯度流表达式的计算速度,为了解决该问题,基于力优化过程中描述矩阵的仿射约束特性,提出一种适合实时应用的基于抓取力矢量的线性约束梯度流算法。该算法取代描述矩阵,采用抓取力矢量表示线性约束梯度流,大大降低了线性约束梯度流表达式的维数和计算量。以摩擦点接触情况下的四指灵巧手为对象,采用该算法进行抓取力计算,分析权重因子和步距因子对于计算结果和收敛速度的影响,证明该算法的正确性和实时性。

胸大肌岛状皮瓣在头颈部恶性肿瘤术后修复中的应用

目的介绍头颈部较晚期恶性肿瘤彻底切除后大面积组织缺损胸大肌岛状皮瓣修复及功能重建的应用。方法自1985年5月-2006年5月,应用胸大肌岛状皮瓣修复头颈20余处的部位组织缺损。结果408例重建中,405例成功,3例皮瓣坏死,(肌蒂成活),皮瓣部分坏死63例,皮下感染112例,咽瘘15例,218例皮瓣无坏死及感染。结论胸大肌岛状皮瓣能够解决头颈部较晚期恶性肿瘤术后大面积组织缺损的修复和功能重建。

新型电子元件在机器人灵巧手微型五维力传感器中的应用

高性能的微型电子元件对于微型传感器的研制是十分重要的。本文介绍了应用新型电子元件设计的微型五维力传感器信号调理电路 ,并且描述了使用串行模数转换器实现传感器数字化输出的原理和可行性。

基于状态转换机制的仿人型假手肌电控制方法

研究了在肌电控制信息不足的情况下,多自由度假手的肌电控制问题。基于抓取分类学和有限状态机(FSM)原理,通过抓取姿势与增量控制的状态切换,使人体通过2通道表面肌电信号控制假手实现了7种常用的抓取动作。实验结果表明,使用线性分类器(LDA)能有效地识别出手臂的肌肉收缩状态,使抓取成功率达到96%;使用肌肉收缩序列进行编码,可以快速地实现假手各工作状态的切换,使平均抓取时间小于20s,从而实现流利抓取。