设计驱动的产品颠覆性创新方法研究

通过设计驱动创新与颠覆性创新的理论研究,提出了包含意义发掘、功能系统调整、产品语言表达3个阶段的设计驱动产品颠覆性创新过程模型,以完善设计领域对于颠覆性创新方法的研究。首先基于SET洞察市场趋势设想新意义,由内而外接受批评以发掘可行性意义;然后对目标用户进行研究,运用AD将功能需求转化为设计参数,并与源产品技术对比进而进行技术调整,获得颠覆性创新技术解;接着将新意义特征及提升、添加技术所对应的部件确定为意义诠释区域,并采用类比推理选取样本;最后通过相似性分析确定设计原型并提取其特征要素,利用可拓变换优化产品语言表达,获得颠覆性创新产品语言解。以电动轮椅设计为实例验证了该模型的可行性,为其他设计驱动的产品颠覆性创新提供参考。

爬壁机器人磁吸附模块设计分析与结构参数优化

作为磁吸附式爬壁机器人的关键部件,磁吸附模块的结构通常会影响机器人的整体质量及吸附稳定性。针对磁吸附模块磁路耦合关系复杂、优化设计困难等问题,结合虚拟仿真技术、代理模型和蜣螂优化算法提出了一种磁吸附模块结构优化方法,以提高其磁力计算和优化设计过程的效率。首先,介绍了爬壁机器人的结构设计方案,并通过对现有的Halbach阵列磁路模式进行仿真分析,确定了三磁路模式具有相对较高的吸附效率;同时,基于初设参数对磁吸附模块磁力仿真模型进行了实验验证,为后续代理模型的建立奠定了基础。然后,建立了以机器人吸附稳定性和结构参数为约束、以磁吸附模块轻量化为目标的优化模型。采用最优拉丁超立方设计、ANSYS参数化建模以及代理模型技术建立了磁吸附模块磁力与结构参数之间的四阶响应面模型,并对其可信度进行了验证。利用蜣螂优化算法对磁吸附模块的结构参数优化模型进行了求解。结果表明,所建立的代理模型的预测误差很小,能够较好地表征磁吸附模块磁力与结构参数之间的关系;优化后磁吸附模块的质量减小了12.7%。最后,通过机器人负载实验验证了优化过程的正确性。研究结果可为其他磁吸附式机器人的磁力分析与结构优化提供参考。

基于臭氧氧化的垃圾渗滤液深度处理工艺优化及中试验证

针对实际垃圾渗滤液深度处理工艺流程优化开展中试实验。深度处理采用混凝沉淀+臭氧氧化+生物活性碳工艺,针对垃圾渗滤液传统工艺过程中的MBR出水、纳滤浓缩液的处理效果和运行成本进行研究。结果表明:以臭氧氧化为基础的深度处理工艺经过参数优化调整后,处理MBR出水时有机物、氨氮和总氮去除率分别为97.3%、71.76%和42.26%,处理纳滤浓缩液时有机物、氨氮和总氮去除率分别达到98.82%、74.41%和22.53%。其中,臭氧氧化对有机物处理能力最强,深度处理后COD浓度可直接满足排放限值,但是氨氮在后续的臭氧氧化环节和生物活性碳吸附环节存在较大波动。长期成本核算分析表明:处理MBR出水的运行成本为约92.10元/吨;处理纳滤浓缩液的运行成本为约166.00元/吨。最后根据中试研究成果实现了以臭氧氧化为基础的纳滤浓缩液处理工艺的工程转化,为该工艺市场应用奠定基础。

模块化作业爬壁机器人设计与分析

为解决传统爬壁机器人在海上风电塔筒立面的作业效率低下和吸附力不足问题,根据模块化设计方法,提出一种可同时用于表面漆膜检测及运维的模块化履带式爬壁机器人。本文详细介绍作业机器人的结构组成及原理,为防止机器人发生滑落和倾覆现象,对其进行力学分析;构建间隙式永磁吸附模型,利用Maxwell软件与传统磁路设计进行参数化仿真对比,并分析气隙和壁厚对机器人吸附力的影响;通过样机平台模拟实验和真实作业,表明机器人能以稳定运动姿态实现塔筒高空及水下作业,验证了其模块化作业的可行性,并同时具备较强的吸附能力和越障能力。

等离子体改性增强农林生物质复合材料界面相容性研究进展

生物质复合材料的开发是促进生物质资源向高值化、多元化、环境化和功能化利用的重要方式,对此,生物质材料表面改性技术及其内在作用机制是当前生物质复合材料领域的主要研究内容。等离子体改性技术以速度快、能量高、功能强、污染小等优势从众多改性方法中脱颖而出,被广泛应用于改善生物质复合材料的界面结合性能。等离子体技术基于对材料表面的活化作用以及表面刻蚀作用改善生物质材料与其他异质材料的界面相容性,进而提升农林生物质复合材料的物理力学性能。本文介绍了等离子体改性生物质材料的发展历程,总结了等离子体技术对生物质材料的改性机理,重点阐述了等离子体改性技术在增强木竹/树脂复合材料、木竹/塑料复合材料、木竹/金属复合材料、木竹/增强纤维复合材料界面相容性方面的研究进展。最后,对等离子体改性农林生物质复合材料的发展方向进行了展望。

弧焊机器人柔性再制造系统

建立了一个弧焊机器人柔性再制造系统,该系统由测量、建模和离线编程三个子系统组成,可以自动获取废旧零件的表面信息,建立再制造模型,并生成焊接再制造程序,完成废旧零件的再制造过程。介绍了系统的硬件结构和各个子系统的工作原理。系统适用于缺损表面为二次曲面的工件,对不同缺损程度的工件的再制造可以自动进行。对某车辆的扭力轴进行了试验验证,结果表明该系统是可行的。

基于TRIZ理论的快递电动车创新设计

目的发现并解决现有快递电动车使用时的问题,提出创新设计方案。将多种设计方法结合,得到更加完善的解决方案。方法首先,在iNPD理解机会阶段,引入TRIZ理论中基于专利分析的技术成熟度预测模块,运用智慧芽软件进行专利检索与分析,判定产品的生命周期,确定产品的创新方向。其次,概念化机会阶段,引入冲突矩阵分析法和40个发明原理进行产品创新设计。最后,对方案进行价值属性分析评价。结果设计出改良版的快递电动车。优化后的快递电动车车厢分为左右两侧,内部采用可灵活移动的隔板装置,解决了之前车厢空间利用率低等问题。结论TRIZ理论可以很好地解决设计中的具体问题;iNPD可以获取以用户为中心的准确需求,完善TRIZ理论中该部分的不足。研究和应用TRIZ理论对各种产品的创新设计具有重要的理论和现实意义。

黄精属药用植物DNA条形码鉴定研究

目的:评价DNA条形码候选序列对黄精属药用植物的鉴定能力。方法:对44份黄精属样品应用通用引物扩增其叶绿体rbc L、mat K、psb A-trn H及核ITS2和ITS序列,分析其种内种间变异和barcoding gap,应用BLAST和Nearest Distance方法计算物种鉴定效率。结果:ITS2和ITS序列通用引物扩增效率低,叶绿体mat K序列获得率最低,rbc L最高,三条序列种内与种间变异均较小,无明显的barcoding gap。基于BLAST和Nearest Distance方法计算,三条叶绿体序列对黄精属药用植物的鉴定效率均较低。结论:DNA条形码候选序列psb A-trn H、mat K及rbc L不适用于黄精属药用植物的鉴定,叶绿体全序列或通过叶绿体全序列筛选合适的DNA片段可能是该属药用植物分子鉴定的方向。

人工肝支持系统对重型乙型肝炎患者血清中HBV cccDNA影响的初步研究

目的:建立HBV cccDNA荧光定量PCR方法并检测重型乙型肝炎患者人工肝血浆置换治疗前后血清中HBVcccDNA含量。初步探索人工肝支持系统对重型乙型肝炎患者血清中HBV cccDNA的影响。方法:以50例重型乙型肝炎患者人工肝血浆置换治疗前后血清作为检测标本,对血清中总HBV DNA、HBV cccDNA含量进行定量检测。用SAS8.0统计软件对结果进行统计学分析。结果:成功建立定量检测HBV cccDNA方法并证实在重型乙型肝炎患者血清中存在HBV cccDNA。在人工肝血浆置换前后总HBV DNA及HBV cccDNA含量明显降低(P<0.05)。总HBV DNA与HBV cccDNA之间有较好的相关性(r=0.78,P<0.01)。总HBV DNA水平与PT(r=0.37,P<0.01)、ALT(r=0.29,P<0.05)、AST(r=0.39,P<0.01)水平有一定的相关性;HBV cccDNA水平与PT(r=0.34,P<0.05)、ALT(r=0.34,P<0.05)、AST(r=0.40,P<0.01)水平有一定的相关性。结论:总HBV DNA及HBV cccDNA在一定程度上能够反映肝细胞坏死程度;血浆置换术后病毒含量明显降低,为进一步研究重型乙型肝炎治疗途径及发病机制打下基础。

BIOS安全防护技术研究

随着BIOS攻击事件的日益增多,计算机硬件系统的安全面临着新一轮的挑战,而对BIOS安全防护技术的研究能够掌握与之对抗的能力。通过对BIOS的攻击手段进行分析了解和对BIOS病毒的实现机理等相关技术进行深入剖析,提出了基于植入企图预测、文件指纹认证的模块检测以及基于BIOS指令执行检测的攻击技术对策。

木瓜榕食果榕小蜂雌蜂触角感器的扫描电镜观察

木瓜榕食果榕小蜂是一种专性寄生于木瓜榕雌花前期榕果的一类造瘿寄生蜂,对其雌蜂触角进行了扫描电镜观察。结果表明,木瓜榕食果榕小蜂雌蜂触角呈膝状,长(1342.5±96.5)μm,由转节、柄节、梗节和11个鞭小节组成。触角感器共有5类6种,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器(单孔形和多孔形)、栓锥型乳突状感器、多孔板形感器,且多数感器位于触角的外侧面和腹面。其中,毛形感器和多孔板形感器是其主要感器,前者除转节外的触角各节均有分布,后者数量均匀分布于触角第3~10鞭小节。结合木瓜榕食果榕小蜂产卵行与触角感器类型和分布,对触角感器的功能进行了探讨。这些结果将为下一步开展电生理学研究,揭示木瓜榕食果榕小蜂寄主搜寻和信息利用模式奠定基础。

腓肠肌血肿和深静脉血栓无创血管检查的诊断价值

目的 :腓肠肌血肿和深静脉血栓的症状极为相似 ,即都有单侧肢体的突发肿胀、疼痛。但因为二种病的治疗截然不同 ,前者禁忌溶栓、抗凝 ,而后者恰恰需要及时溶栓、抗凝。所以本文研究旨在用无创血管检查 (包括血管B超和Doppler血管检查 )及患者的症状、体征几个方面如何避免将腓肠肌血肿误诊为深静脉血栓的方法。方法 :对 11例下肢突发肿胀、疼痛的患者分别做血管B超和Doppler血管检查。结果 :11例患肢有 9例血管B超证实下肢深静脉通畅 ,并且存在腓肠肌血肿 ;Doppler血管检查提示 4肢深静脉回流不通畅 ,5肢深静脉回流尚通畅 ;另外 2例血管B超和Doppler血管检查皆为阴性结果。结论 :从患者的症状、体征及血管B超和Doppler血管检查避免将腓肠肌血肿误诊为深静脉血栓是可能的 ,而且B超对鉴别诊断腓肠肌血肿和深静脉血栓比Doppler血管检查有优势及诊断价值。

基于结构光三维视觉的再制造工件的测量及重建

提出了一种基于结构光三维视觉的再制造工件测量及重建方法。采用安装在机器人末端的结构光三维视觉传感器进行测量,给出了传感器的标定方法。控制机器人运动,使激光扫描整个工件表面,结合机器人末端位姿和传感器参数,可计算出扫描线上每个点的机器人基坐标系坐标,即获得了整个工件表面的三维坐标。对所获取的工件表面的轮廓测量数据,用B样条曲面拟合,给出了截面数据的B样条拟合算法。生成的再制造工件曲面,可以直接输入至离线编程系统,对再制造进行离线规划,并给出了轴类工件的算例。

胆管再手术的原因及处理对策

目的 探讨胆管再手术的原因及处理对策。方法 对我院 1999年 1月至 2 0 0 4年 6月收治的 12 4例胆管再手术患者的临床资料进行回顾性分析。结果 本组中肝内胆管结石 (残留或再生结石 )是胆管再手术最主要的原因。再手术后死亡 4例 ,92例获访 ,随访时间 6个月至 4年零 3个月。除 5例仍有复发性反流性胆管炎 ,3例有结石复发 ,4例有肿瘤复发转移外 ,其余均恢复良好。结论 与医源性因素相关的胆管再手术约占 1/3。处理时应遵循清除病灶、解除梗阻、通畅引流的治疗原则。胆管再手术重在预防。

胆肠吻合术后再手术临床分析

目的探讨胆肠吻合术后再手术的原因、处理及预防措施。方法回顾性分析78例胆肠吻合术后再手术患者的临床资料。结果再手术的原因包括首次胆肠吻合术术式选择和处理不当17例；胆肠吻合口狭窄、肝胆管狭窄19例；胆肠吻合口结石堵塞、肝内外胆管继发结石24例；反复发作的返流性胆管炎13例和继发肝内胆管癌5例。再手术方式采用切除胆总管囊肿、胆管空肠Roux—en-Y吻合术5例：胆肠吻合口扩大、整形或盆式吻合19例；经Y臂空肠胆管镜辅助下取石15例；左肝外叶或左半肝切除6例；右肝段切除3例；拆除原胆总管十二指肠吻合口或原肠肠吻合口，改为规范的胆管空肠ROUX—en-Y吻合术18例；恢复胆总管结构，T管引流7例；肝内胆管癌切除3例；剖腹探查、癌灶活检术2例。56例随访3个月-13年，7例仍有间歇性畏寒发热和右上腹不适等症状。结论严格把握胆肠吻合术手术指征和施行规范的胆肠吻合术可以降低再手术率。

数字化乳腺X线摄影和超声成像对临床触诊阴性乳腺癌诊断价值的对比研究

目的探讨数字化乳腺X线摄影与超声成像对临床触诊阴性乳腺癌的诊断价值。方法选取82例临床触诊阴性乳腺病变的X线摄影和超声资料,分别由影像科和超声科医师进行双盲法分析,定性诊断,并与病理结果对照。结果 82例临床触诊阴性乳腺病变中,乳腺癌33例,良性病变49例。数字化乳腺X线摄影与超声成像诊断临床触诊阴性乳腺癌的敏感性、特异性、准确性、误诊率、漏诊率、阳性预测值和阴性预测值分别为63.64%、79.59%、74.39%、20.41%、36.36%、67.74%、76.47%和54.55%、71.43%、64.63%、28.57%、45.46%、56.25%、70.00%,二者之间差异有统计学意义(P<0.05)。结论对临床触诊阴性乳腺癌定性诊断方面,数字化乳腺X线摄影为首选方法,但数字化乳腺X线摄影与超声检查联合应用有利于提高更早期微小乳腺癌的检出率。

单采血小板采集失败原因分析

目的：分析单采血小板采集失败的原因及预防措施。方法使用全自动血细胞分离机及其配套的原装一次性耗材采集血小板，将未采集成功的献血者按照不同原因分类统计。结果2015年3～11月共采集单采献血者7047例，其中采集失败的有46例（0．65％）。采集失败的主要原因有：血管因素（30．4％）、乳糜血（19．6％）、血小板冲红（15．2％）以及献血反应（13．0％）。结论针对不同原因采取有效措施可以减少或避免单采血小板采集失败的发生，从而达到节约血液资源，降低血液成本。

国内外家庭农场规模研究综述

家庭农场在中国家庭土地承包经营的基础上发展而来,近年来取得了长足的进展,"十三五"要进一步改革和创新农业生产经营制度,发展新型农业经营主体,家庭农场的规模化发展成为学术界研究的重点。从家庭农场的概念、特点入手,对国内外家庭农场的研究进行梳理,以此提出中国发展家庭农场的必要性,并以规模效应为切入点,比较国内外对于家庭农场规模研究的异同,探寻通过土地流转来发展家庭农场规模经营的本质规律,探讨国内家庭农场的研究趋势。