李铁军

哈尔滨是一座充满异域风情的浪漫都市,是一座冰雪、音乐、建筑的文化名城,很幸运我出生、成长在这座城市,儿时就被这座城市独特的艺术气质所吸引,加上父亲的影响,我对建筑产生了深深的热爱。1984年,我考入了哈尔滨建筑工程学院建筑系。

以雾的名义——对话李铁军

时间：2009年7月地点：北京市宋庄镇小堡村,李铁军寓所陈红汗（以下简称陈）：铁军你好!上次我们曾经聊过你的有关雾的作品计划。我们芸芸众生几乎每个人都接触过或将要接触到雾这样一种物理现象,但在对于雾现象的反复体验中,我们中的大多数人都不在意其中这般那般的深入;或者说,完全不会像艺术家、思想家们那般当回事,

基元库构建思想的机器人动作与策略演示学习方法

为解决机器人演示学习过程中演示数据优化、动作与任务策略的存储调用问题,提出一种利用基元库思想的演示学习方法。动作学习采用专家拖动机械臂执行动作获取演示数据,利用高斯混合模型与高斯混合回归提升数据质量,由动态运动基元算法转换为基函数的权重值。策略学习将任务步骤创建为动作基元,向基元内添加得到的权重值并构建包含任务执行策略的基元名片,由基元组成基元库完成存储。执行任务时从基元库中有序调用基元,利用YOLOv5目标检测网络和AlexNet图像分类网络检测目标信息,匹配动作并泛化出具有原动作特征的新动作。该方法实现了从演示中学习动作与策略存储,根据实际目标组合合适动作完成任务。钢筋绑扎实验创建5个动作基元,通过专家演示学习10个动作,机器人利用动作基元库成功完成水平面与竖直面钢筋交叉点绑扎任务说明其有效性。

基于变量敏感度筛选的回归型支持向量机的数控机床热误差预测

随着机械制造行业的迅猛发展,对于数控机床的定位精度要求越来越高。为了提高机床定位精度,建立了基于变量敏感度筛选与回归型支持向量机(SVR)混合模型,并将其用于数控机床热误差预测方法。该方法基于对变量敏感度分析,筛选掉敏感度低的干扰自变量。本方法与基本SVR模型对数控机床热误差预测值进行对比,结果表明基本SVR受到敏感度低的干扰自变量影响,预测结果与实测热误差结果偏差较大;经过变量敏感度筛选之后的SVR混合模型预测值具有更高的准确度,验证了此模型的可行性。

基于分形理论的角接触球轴承刚度建模

角接触球轴承广泛应用于机床、自动化设备等领域,但是对角接触球轴承中刚度的研究却少之又少。对于现有文献中的模型而言,未考虑接触参数如表面粗糙度对刚度的影响关系。这里在角接触球轴承刚度分析的基础上,提出了一种基于分形理论来计算轴承刚度的模型,这里建立的角接触球轴承刚度模型能够考虑接触参数对刚度的影响。结果表明,角接触球轴承中的轴向载荷和刚度在不同表面粗糙度下是相互影响的。此外,该模型通过与其他文献的模型相比较,对比结果表明了该模型的有效性。

面对面角接触球轴承装置热力耦合仿真分析

在研究轴承时为了方便计算简化模型,一般将组合装置中的两个轴承简化成一个轴承进行分析,这样会带来一定的误差,因此这里分析了面对面球轴承组合装置中两个轴承的热特性耦合。这里首先分析了角接触球轴承的摩擦力矩,根据混合润滑机理,考虑了混合热阻影响,计算了轴承在发生摩擦时生成的热量,通过ANSYS的APDL命令流将进行参数化建模,建立了面对面轴承组合装置仿真模型,再利用APDL命令流循环计算出组合装置不同时刻下的温度场和在不同时刻温度场下的热膨胀诱导的力,从而分析出组合装置中的两个轴承预紧力和发热量的时变耦合特性。实验结果表明,这里模型与实验数据吻合,验证了本模型的正确性。

短链氯化石蜡的分析方法研究进展

简要介绍了SCCPs的理化特性、全球生产和使用情况以及环境分布,系统综述了不同环境介质中SCCPs的萃取、净化方法和气相色谱—质谱法、二维气相色谱法、超高效液相色谱质谱法等仪器分析技术,为今后全面的评估SCCPs的生态健康暴露风险,进行污染物防治提供科学依据。

银鲳低温冻藏期间品质劣化及水分迁移规律的研究

为了研究-18、-25和-45℃低温冻藏温度对银鲳品质及水分的影响,以挥发性盐基氮、巯基、质构、内源性蛋白酶活性、水分含量和冰晶大小等为指标,分析银鲳低温冻藏过程中的品质劣化和水分迁移规律变化。结果表明:采用-18、-25、-45℃冻结的银鲳通过最大冰晶生成带的时间分别为225、85和65 min,与-45℃相比,-18℃和-25℃下的银鲳在整个冻藏期内对冻藏时间的敏感性更高,且随着冻藏时间的增加,冰晶呈现出较大且不规则的形状。此外,冻藏至250 d时,3组冻结鱼肉的挥发性盐基氮含量分别为17.77、16.68和15.04 mg·100^(-1)·g^(-1);总巯基含量变化以第75和100天最为显著(P<0.05);银鲳鱼肉的硬度、弹性和咀嚼性在低温冻藏期间逐渐劣化,冻藏温度越低,其劣变速度越缓慢,劣化程度越低;组织蛋白酶B、L和H的活力均随着冻藏时间的延长呈现先降后升的趋势,且组织蛋白酶B的活性要高于组织蛋白酶L和H,在银鲳鱼肉品质劣化中具有更大的作用;低场核磁共振结果显示,结合水在低温冻藏期间变化不大,而不易流动水和自由水易受冻藏温度影响,冻藏前期(0~60 d),不易流动水含量下降,自由水含量上升;冻藏后期(60~120 d),结果刚好相反。低温有助于减缓银鲳鱼肉的水分迁移变化,减缓不易流动水流失和鱼肉品质劣化。综合以上结果,低温能够更好地保持冻藏过程中银鲳的品质,且温度越低,冻结速率越高,形成冰晶越小,品质劣化越缓慢,水分迁移越慢,越有利于鱼肉品质的保持。

浙江舟山绿色石化区域水质特征研究

为了了解舟山绿色石化基地的水质特征,2021年5月对基地2个水体单元,完成了9个站位水质调查,进行时空对比研究,结果显示:(1)在海域环境质量现状调查中,无机氮在全部站位、活性磷酸盐部分站位劣于第四类海水水质标准,其他常规水质参数均符合第一类海水水质标准;(2)绿色石化基地内外水质保持一致,营养盐指标略有改善。(3)工程实施前后,各项水质指标变化不大,除营养盐外,各项指标均符合一类水质标准。无机氮浓度有所下降,活性磷酸盐有所上升,磷酸盐的变化与外部海水的整体变化趋势一致;(4)综合时间、空间的纵横向分析比较,舟山绿色石化基地水质保持稳定,内、外部海水水质保持一致,石化特征污染物均未检出,体现了绿色石化的环保的要求。

冶金工艺优化与能源消耗降低方法研究

随着社会发展速度的不断加快,在一定程度上也推动了冶金行业的发展进程。而通过科学合理地优化冶金工艺,不仅能够有效提高工作质量及效率,同时还能减少废弃物的产生,对环境保护方面有着积极的影响。在此背景下,相关单位要想顺利实现可持续发展目标,就应视结合当前社会的发展要求,积极地对冶金工艺进行优化,同时还应该重视深入分析怎样减少能源消耗。只有这样,才能够保障所生产的冶金产品更加符合社会发展要求,才能够促使冶金行业与生态环境二者实现协调发展。

基于主动红外热激励的板材内部孔洞的检测方法

针对板材内部孔洞的无损检测困难,提出了一种基于深度学习的板材内部孔洞位置和大小的无损检测方法。所提出方法的实验装置由热激励器、热像仪、计算机处理系统组成。使用热像仪采集热激励下的板材孔洞热感图像作为检测系统输入,并通过使用卷积神经网络检测出孔洞位置,再使用对角线测量方法检测出孔洞面积大小,并和真实实验结果对比。结果表明,与直接使用边缘检测算法进行孔洞检测相比,基于深度学习的无损检测方法可以有效检测以及定位板材内部的孔洞位置,精确识别孔洞缺陷和准确定量检测缺陷面积。

微塑料污染现状及检测方法研究进展

微塑料分布广泛、粒径小,可以作为各种毒素的载体出现在环境中,危害人类健康和诱导生物多样性丧失,受到了公众的普遍重视。因此,寻找准确、高效的微塑料污染检测分析方法对环保领域意义深远。文章重点综述了微塑料在大气、水体环境、土壤、沉积物、生物体中的污染状况以及自然环境中微塑料的萃取、净化、鉴别和定量分析技术,并阐述了近年来目视法、拉曼光谱法、傅里叶变换红外光谱法和热解气相色谱/质谱法在微塑料检测中的应用,为微塑料的检测与监管提供宝贵资料,为未来微塑料去除研究提供科学依据。

D-天冬氨酸对溃疡性结肠炎小鼠肠道细胞坏死关键信号分子及肠道微生物组成的影响

本试验旨在探讨D-天冬氨酸(D-Asp)对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎(UC)小鼠肠道细胞坏死关键信号分子及肠道微生物组成的影响。试验选取40只C57BL/6J雄性小鼠,初始体重为(20.98±0.14)g,随机分为5组:对照组(CON组)、葡聚糖硫酸钠组(DSS组)、低浓度D-天冬氨酸组(L-Dasp组)、中浓度D-天冬氨酸组(M-Dasp组)、高浓度D-天冬氨酸组(H-Dasp组)。每组8个重复,每个重复1只小鼠。试验前7 d,CON组小鼠饮用蒸馏水,其他各组小鼠饮用含3.5%DSS的蒸馏水;从第8天开始,CON组和DSS组小鼠直肠灌注100μL生理盐水,L-Dasp组、M-Dasp组和H-Dasp组直肠灌注100μL浓度分别为0.15、2.30和7.70 mmol/L的D-Asp溶液,每隔1 d灌注1次,共灌注5次。结果表明:1)与CON组相比,DSS组结肠细胞凋亡率显著升高(P<0.05),线粒体出现明显肿胀,呈空泡状,且数量减少(P>0.05)。与DSS组相比,L-Dasp、M-Dasp和H-Dasp组的结肠细胞凋亡率均显著降低(P<0.05),结肠细胞线粒体数量均显著升高(P<0.05)。2)与CON组相比,DSS组的结肠Toll样受体4(TLR4)和白细胞介素-1β(IL-1β)mRNA相对表达量显著升高(P<0.05);与DSS组相比,M-Dasp组的结肠TLR4 mRNA相对表达量显著降低(P<0.05)。各组之间结肠白细胞介素-1α(IL-1α)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量无显著差异(P>0.05)。3)与CON组相比,DSS组的结肠受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)蛋白相对表达量显著升高(P<0.05);与DSS组相比,L-Dasp、M-Dasp和H-Dasp组的结肠RIPK1蛋白相对表达量显著降低(P<0.05),H-Dasp组的结肠受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)蛋白相对表达量显著降低(P<0.05)。4)与CON组相比,DSS组的结肠放线菌门(Actinobacteria)相对丰度显著升高(P<0.05);与DSS组相比,L-Dasp组、M-Dasp组和H-Dasp组的结肠放线菌门相对丰度显著降低(P<0.05)。与CON组相比,DSS组的结肠另枝菌属(Alistipes)相对丰度显著降低(P<0.05),结肠芽孢杆菌属(Bacillus)和糖多孢菌属(Saccharopolyspora)相对丰度显著升高(P<0.05);与DSS组相比,L-Dasp组、MDasp组和H-Dasp组的结肠芽孢杆菌属和糖多孢菌属相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述,D-Asp可通过调控受体相互作用蛋白信号通路表达和肠道微生物组成来减少UC小鼠细胞凋亡,改善线粒体形态和提高免疫力。

石墨化炭黑去除水产养殖尾水中恩诺沙星残留的研究

本研究探究并评价了石墨化炭黑(graphitized carbon black,GCB)吸附去除水产养殖环境中恩诺沙星(enrofloxacin,ENR)的能力。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱以及Zeta电位对石墨化炭黑进行表征,探讨了p H值、吸附温度(T)、恩诺沙星初始质量浓度(C0)、吸附时间(t)对石墨化炭黑吸附恩诺沙星的影响。同时,从吸附热力学和吸附动力学等方面探究了石墨化炭黑对恩诺沙星的吸附机制。结果表明,石墨化炭黑对恩诺沙星具有良好的吸附能力,吸附过程符合伪二级动力学模型和弗罗因德利希(Freundlich)吸附等温模型。在p H=7、C0=200 mg/L、T=35℃的条件下,石墨化炭黑对溶液中恩诺沙星的吸附能力最强,最大吸附量可达74.43 mg/g。此外,石墨化炭黑对实际加标养殖淡水和加标养殖海水中恩诺沙星残留具有较好的吸附去除能力,单位吸附量分别为(32.47±0.99)、(31.84±1.46)mg/g。综上所述,石墨化炭黑具有去除实际水产养殖尾水中恩诺沙星的应用潜力。

混合神经网络用于滚珠丝杠热误差预测

为了减小数控机床热致定位误差影响,提高机床加工精度,这里建立了径向基神经网络(RBFNN)和时间序列(ARIMA)混合模型的变权值热误差预测方法。综合两个单一模型对数控机床热误差进行预测,利用逆向辨识优化算法分别获取两个单一模型的优化权值,得到变权值混合模型,使得热误差预测精度得到提高。将这里混合模型与RBFNN模型和ARIMA模型分别进行对比分析,结果表明混合模型(RBFNN-ARIMA)的预测精度明显优于单一RBFNN和单一ARIMA模型,证明了此算法的有效性。

多级解码神经网络用于滚珠丝杠点蚀检测

由于滚珠丝杠点蚀区域小,环境干扰严重,缺陷难以及时检测。所以提出了一种多级解码神经网络,实现滚珠丝杠点蚀缺陷的分割。该网络由编码器、多级解码器和多尺度注意力模块组成。编码器由Resnet34组成,并引入Ghost模块构建了轻量化的多级解码器。为了融合多尺度特征并过滤冗余信息,设计了多尺度注意力模块。采用二值交叉熵函数,IOU和SSIM函数组成的混合损失函数训练网络。在滚珠丝杠缺陷数据集上做了实验,多级解码神经网络在maxF_(β)指标上达到了0.7703,与其他方法相比,该网络取得了更好的分割结果,并且单张图片处理时间为26 ms。为滚珠丝杠点蚀缺陷实时分割提供了一种新的方法。

基于辅助相机的景深拓展三维重建技术研究

针对面结构光三维重建中,由于重建景深的限制导致待测物在超出重建景深后出现重建错误的问题,提出了一种基于辅助相机的景深拓展三维重建技术,并借助相位阈值自适应地对重建景深内外物体进行重建。采用四步相移与互补格雷码结合的方法获取绝对相位,通过多项式拟合法对相机、投影仪进行标定。提出了借助辅助相机建立超出重建景深的相位-高度映射的方法。实验结果表明:该方法能提高重建景深范围50%左右,大大提升了面结构光的重建范围。

冗余度双臂机器人协作策略下实时避障算法

针对冗余度双臂机器人协调操作过程中机械臂本体避障及躲避环境障碍问题,提出了基于冗余机械臂自运动特性的双臂机器人协作策略下实时避障算法。首先,利用障碍物在机械臂连杆上的投影矢量筛选掉不会避碰杆件,再计算可能避碰杆件与障碍物的最短距离;其次,根据双臂协作的运动学约束关系,得到冗余度双臂机器人协调搬运避障的运动学逆解;再次,引入梯度“安全距离”和两个避障因子,实时改变机械臂的避障速度,使机器人末端完成协作任务以及双臂实时自避碰及躲避环境障碍物的任务;最后,利用冗余度双臂机器人进行仿真及实验。结果表明:双臂机器人末端执行器执行协作任务的同时机器人双臂可以躲避障碍物,且各关节运动连续、平稳。

面向人机协作的CNN手部抓握意图识别

针对机器人在协作过程中对意图理解不充分的问题,自主设计了一种基于触觉感知的手柄作为意图理解的接口,采用柔性触觉传感器将手部抓握压力信息转换成触觉图像信息,并依据操作者的操作习惯定义一系列抓握手势实现对机器人位姿的灵活调整。构建了一种适用于触觉图像识别的卷积神经网络(CNN)分类器,并基于抓握松紧信息构建一种变阻尼导纳控制方法。最后,采用实验室自主研制的幕墙安装机器人并搭载触觉手柄进行人机协作实验,结果表明此类触觉手柄及CNN方法对操作者抓握意图的识别准确率达到98.80%,所提出变阻尼导纳控制能够更加高效的完成人机协作任务。