基于D-H法的串联机械手臂工作空间分析

以六自由度串联机械手臂为研究对象,对机械手臂的基本结构进行简化,基于D-H法,建立机器人手臂的连体坐标系,进而得到该机构的运动学正解模型;采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了初步研究,并借助数学软件Matlab绘制了其工作空间,得到该机构手臂末端的工作空间云点图以及截面形状。研究结果表明:该机构具有较大的工作空间,可以用于水果采摘和农林作业。

教学显微摄影仪耦合系数的研究

教学显微摄影仪耦合系数的研究周晋阳，明纪堂，都生保（长治医学院物理教研室０４６０００）教学显微摄影仪是为开发普通显微镜功能而设计的一种教学仪器．目前，这一装置已在许多院校中使用．但是，我们在使用和教学过程中发现，用教学显微摄影仪拍摄的照片，其放大倍数...

国产功率自行车心肺功能测评的研究

目的研究国产功率自行车进行心肺耐力测评的有效性。方法选择普通大学生18例作为受试者,其中男性12例,女性6例。男性年龄19.55~21.39岁,平均年龄20.25岁;身高167.00~184.00 cm,平均身高175.42 cm;体质量62.30~77.80 kg,平均体质量72.15 kg;体质量指数18.40~25.28,平均体质量指数23.49。女性年龄19.64~21.96岁,平均年龄20.77岁;身高156.00~167.00 cm,平均身高162.00 cm;体质量52.00~65.70 kg,平均体质量53.83 kg;体质量指数17.67~23.56,平均体质量指数20.44。记录静息状态的心率、血乳酸、血压及静息代谢率等指标,利用主成分分析法和回归方程对静息状态体适能进行综合评价。采用50 W/3 min负荷递增,以50 r/min的骑车节律进行实验室最大摄氧量值测试。评判指标和标准包括:最大心率≥180次/分,血乳酸浓度≥8 mmol/L,运动自觉量表(RPE)等级为19~20,测试时间≥9~12 min,最大摄氧量平台。利用PWC170法、Astrand法和YMCA法,进行最大摄氧量的间接测试。结果得到受试者静息身体状况的综合评价值F,并进行了分组,第Ⅰ组,F>0,代表男性身体素质较高或者静止时身体状态较佳的一组;第Ⅱ组,F<0,代表身体情况欠佳的一组;第Ⅲ组为女性。直接测试法获得的最大摄氧量值,每一位受试者的5个评价指标中至少3个指标均合格,数据有效,且第Ⅰ组受试者的有氧能力评价整体高于第Ⅱ组受试者的有氧能力;说明受试者静息身体状况综合评价指标高,有氧能力也相对较高。最大摄氧量的实测值分别为(41.64±9.99)、(31.93±3.20)mL/(kg·min),属于有氧能力评价中的中档和低档。直接测试法数据与间接测试法中的YMCA法最为接近,贴合度最高;Astrand法估测的最大摄氧量值与实测值相比,差别较大;PWC170法用运动员和普通人来分别预测,存在不灵活性,使预测值偏大或偏小。结论利用此国产功率自行车,进行普通大学生心肺功能数据的直接测试和间接预测,方法合理,得出的数据规律与其他文献表述一致,基本有效,对于此国产功率自行车精确度的验证起到了一定的作用。

无线传感网中基于优化休眠时间的缓解能耗算法

无线传感网络广泛应用于各类领域。而有限电池功率限制部署WSNs,降低节点能耗已成为研究焦点。保存能量的最常用方法就是节点采用休眠-唤醒机制。为此,提出基于优化休眠时间的缓解能耗算法(IST-REC)。IST-REC算法通过动态设置节点的休眠时间,进而提高节点的能量效率。IST-REC算法先建立感测异常事件模型,并预测下一件异常事件的发生率,然后依据节点剩余能量因子和数据危及度因子建立成本函数。通过成本函数平衡网络能耗和异常事件的检测时延间的矛盾。最后,通过对分法求解成本函数,得到最优的休眠时间。实验数据表明:提出的IST-REC算法能够有效地降低能耗,且在不增加检测异常事件时延的同时,延长了网络寿命。

一种可穿戴呼吸实时监测系统的设计

设计一种可实时监测人体呼吸的穿戴式无线蓝牙传输监测系统;采用HKH-11B型压力传感器将采集到的腹部压力变化转换为电信号,经信号处理后通过蓝牙无线传输到智能手机终端,并利用设计开发的安卓软件在手机中显示实时图形;经测试,得到三种情况下的呼吸图形,计算出的频率和时间参数与临床结论进行了对比,该系统能够准确反应人体呼吸状态。

MATLAB在传感器教学中的应用

静态标定是传感器教学中一个非常重要的环节,文中利用MATLAB实现了对传感器的静态标定,给出了实例。首先,以pt100热敏电阻为例,利用恒温水溶箱多次采集传感器加载卸载温度值,着重测量20℃～40℃每一分度的电阻值;其次,整理数据,利用MATLAB实现对温度传感器的静态标定。通过实例证实了算法的有效性。

新型3-(2UPU)并联机构的动刚度分析

针对工程输送装配生产线的实际应用需求,以三平度并联机构3-(2UPU)为研究对象,对机构进行运动学分析。利用坐标变换对该机构进行运动学逆解分析,推导出映射机构主动关节输入速度矢量和动平台输出速度矢量关系的雅可比矩阵。从动平台所受外力和发生位移的关系,建立了基于守恒协调转换的刚度模型,并给出了机构刚度的衡量指标。通过具体算例,绘制了机构在工作空间的刚度分布情况。结果表明,该机构具有良好的刚度性能,能够满足实际应用需求。

一种多用智能温度测量仪的设计与实现

设计实现了一种多用智能温度测量仪。采用传感器为DALLAS公司的单总线数字式温度传感器DS18B20及单片机为8051,通过单片机对传感器采集到的数字信号进行计算处理,实现温度的测量、温度数值的数字显示及高温报警等功能。提供了完整的硬件电路图和软件流程图,并详细介绍了软件设计要点及创新点。经实物测试实验,该测量仪既能测量环境温度,又可测量人体温度,具备使用方便、响应快、结果显示直观的特点。

生物医学工程电子学实验教学改革

针对生物医学工程专业电子学实验教学中存在的问题进行分析,对原有教学模式进行探索改革,结合专业教学需要和专业技术发展,调整了原有电子学实验教学内容,采用多种实验方式,利用多元化的考核方法调动学生的积极性,拓展学生的创新思维,发展学生的创新能力,提高电子学实验教学的质量和水平,为专业人才培养奠定基础。

对高校教学档案管理工作的思考

随着我国高等教育事业的发展和高校信息化建设步伐的加快,对高校教学档案管理工作的要求也不断提高。文章从教学档案管理工作的重要性入手,分析了目前高校教学档案管理工作中存在的一些尚需解决的问题,提出了加强高校档案管理工作所应采取的一些措施,如:实现教学档案管理工作的“文档一体化”,做好档案的编辑研究工作,规范和完善教学档案管理制度。

基于MOOC教学模式的改革与实践

思考基于MOOC的教学模式改革,并在《临床检验仪器学》课程实际应用,充分利用MOOC优势。提出可将MOOC中"提取"练习、"同伴互评"引进课堂,提高课堂的教学质量。在临床检验仪器学课程应用后,结果表明:教师把MOOC策略引入课堂,确实可提高教学质量。

脉冲激光场中金微粒表面温度的探究

激光照射纳米微粒法是基因转染的一种,其中涉及到的细胞成活率和基因转染率与纳米粒子的光热效应密切相关,且最终依赖于结合体表面所达到的温度.该文作为基因转染的前期工作,旨在能够方便地计算出脉冲激光照射下金粒子的表面温度,设计出激光照射靶的最佳参数,理论上提高转染效率.这里以脉冲激光与金粒子相互作用为研究对象,基于热传导方程,将粒子的吸热过程按照4个距离参数(R,δ,χfτ,χAuτ)进行分割,并在每个加热区域分析出了表面温度的数学表达式.结果表明在激光功率密度为5×1011 W/cm2,波长为532nm时,表面温度分析法得到的关于表面温度随金粒子半径变化的曲线趋势与米氏理论数值解析得到的趋势相同,数据点基本吻合.且在3种不同的脉冲持续时间下(30ns,30ps,30fs)都得到了证明.另外,表面温度随金粒子半径和脉冲宽度变化的密度图还显示出了获得最大温度的参数关系式R=2χfτ.因此,依据加热区域的划分,利用表面温度分析的方法可以简便、准确地获得金粒子在激光参数下的表面温度,在理论上设计出了激光与金纳米粒子结合的最佳参数.

负反馈放大电路实验的探讨

该文对负反馈放大电路实验教学中存在的几个问题进行了研究,以电压串联负反馈为例进行计算分析,结合教学情况对实验电路做了调整并对实验方法进行了改进。教学实践证明改进后的电路能更好地达到实验目的。

影响显微镜分辨率的几种因素

本文从几何像差、色像差、圆孔衍射和照明几个方面分析了对显微镜分辨率的影响。指出了孔径数的增加,从圆孔衍射角度看对显微镜分辨率的提高有好处,但从几何像差的角度看则会降低显微镜的分辨率;并指出了照明对显微镜分辨率的影响是不可忽略的。

电机反时限过载保护在煤矿企业中的应用研究

为了解决煤矿企业生产过程中电机容易被烧坏的问题,需要对电机电流进行检测,以实现对电机的过载保护。在建立电机过载保护数学模型的基础上,结合企业生产的实际情况,提出了一套适用于PLC的电机反时限过载保护方案,给出了该方案的软硬件设计。PLC因其具有易扩展、可靠性强、稳定性高、故障率低等优点,被选为该方案的主控制器。实验结果表明,该方案增强了电机保护器的性能。

基于改进GA-SVM的智能推荐诊断挂号算法

为提高患者就医效率设计了一套智能推荐诊断挂号算法,对大量的历史病案文本进行训练和机器学习,以患者特征为依据进行分类并推荐相应的科室。使用遗传算法与支持向量机结合进行特征值提取和参数优化,以核函数参数和文本特征值作为遗传算法的染色体执行选择、交叉和变异操作,为提高遗传算法效率并避免陷入局部最优值,在遗传算法初始化群体阶段使用加权深度优先搜索和轮盘赌结合的机制以保证种群多样性,并对交叉概率和变异概率进行自适应优化,在保留有用遗传信息的同时实现全局搜索。实验结果表明,该算法在有效降低特征值数目的同时提高了分类精度。

抗混叠滤波器在医学成像系统中的应用研究和设计

滤波电路设计是医学成像系统信号处理的关键环节。通过分析医学成像系统原理和共性电路构成,研究前级放大和后级模数转换对滤波器设计指标的影响,以超声成像系统滤波器设计为例,采用归一化查表法设计5阶切比雪夫滤波器,分别通过MATLAB软件仿真和网络分析仪对滤波器进行测试。结果表明所设计滤波器参数和指标均符合设计要求。

负荷方案对普通大学生最大摄氧量有效测定的影响

以自主研发的功率自行车为运动平台,通过探讨适宜的直接测试方案,试图获得一定条件下精确、有效的最大摄氧量VO2 max。对大学生24人(男性)进行最大摄氧量值的测试,测试程序包括基本身体指标的筛选、静息指标的建立与评价、两种运动方案的设计。方案一以50 W起,50 W/3 min进行递增直至力竭;方案二以50 W起,依据心率变化来增加负荷,力争9~12 min达到力竭。结果受试者5项基本身体指标的P值均大于0.05,没有显著的差异性,这里以身体脂肪率(BFR值)作为一级淘汰指标,身体质量指数(BMI值)作为二级参考指标。建立了24人的静态指标数据库,并选取静息代谢率(RMR)与静态心率(HR)作为评价指标。VO_(2max)主要测试指标及判断标准包括5项:最大心率(HR_(max))=190~210次/min、血乳酸浓度≥10.7 mmol/L、测试时间≥9~12 min、RPE(rating of perceived exertion)值、摄氧量平台。方案一中高达71%的人群有氧能力处于低级别,仅有2人的有氧能力被划分在高等级中,VO_(2max)=(36.78±8.70)mL/(kg·min),整体有氧能力属于正常偏低的情况。方案二中42%的人群有氧能力属于中等级别,低级和高级各占33%和25%,较方案一有提升的趋势,VO_(2max)=(43.31±10.64)mL/(kg·min),属于正常中等的情况。静息指标RMR和HR的数据评价良好,理论上保证后续VO_(2max)测试的精确性和有效性。方案一与方案二中获得的最大摄氧量满足了至少3项测试指标阈值,数据有效。从精确度上来说,方案二设计的测试更合理,获得的最大摄氧量更精确。

静电场中的奇点

揭示了静电场中存在的奇点、奇线.由同种点电荷组成的静电场中存在奇点;由正、负两种点电荷组成的静电场中有可能同时存在奇点和奇线.电场线在奇点中断.存在奇点的静电场中有既不发自场源点电荷也不终止于场源点电荷的特殊电场线.奇点处有确定的电势值,但过奇点的等势面处没有确定的切面.