作物表型信息获取机器人底盘设计与试验

为解决作物表型信息获取机器人底盘田间运行灵活性和稳定性能不佳的问题,针对小麦的种植模式和农艺要求,设计了一种作物表型信息获取机器人底盘。对底盘的整体结构、工作原理进行阐述,对关键部件进行了设计,并建立三维模型。利用ANSYS软件对车架进行静力学仿真,结果表明:底盘车架强度和刚度满足方案设计要求。对车架模态分析,结果表明:车架的固有频率与路面的激励频率不会发生重合,避免共振的产生。进行整机试制,并开展田间试验。田间性能试验结果表明:底盘的作业速度为3.6km/h,最小转弯半径为1.9m,直线行驶偏移率为1.98%,横向侧翻角伪30.15°,具有良好的转向灵活和稳定性能,能够满足作物表征信息获取的稳定高效工作要求。

基于YOLOv5n的轻量级织物疵点检测算法

针对轻量级模型在检测织物疵点时精确率低的问题,在YOLOv5n的基础上提出一种上下文增强与混合感受野的织物疵点检测算法。首先,为主干网络设计了一种轻量扩张卷积空间金字塔模块,并将主干网络的下采样比增加至64,在增强上下文信息的同时提取更深层的语义信息,提高模型识别性能;其次,为颈部网络设计了一种混合感受野融合模块代替原C3模块并进行特征融合,提高极端长宽比目标的检测精度。实验表明:该算法在基于天池织物数据集上的IOU阈值为0.5时的平均精度均值mAP 50、精确率、召回率分别达到了93.1%、91.6%、89.1%,相较于原YOLOv5n算法分别提高了4.9%、7.3%、5.0%,且模型文件大小仅6.28 MB,更适用于织物疵点检测领域。

基于VINS-MONO和改进YOLO v4-Tiny的果园自主寻筐方法

面向果园运输车果品采收自主运输作业场景,提出了一种基于VINS-MONO和改进YOLO v4-Tiny的果园自主寻筐方法。首先基于VINS-MONO视觉惯性里程计算法,进行果园运输车位置姿态的实时估计。然后基于改进YOLO v4-Tiny目标检测算法,根据图像数据进行果筐实时目标检测并获取对应深度信息。其次根据运输车当前位置姿态、果筐深度信息以及深度相机内参,进行被识别果筐位置更新。最后基于三次B样条曲线拟合原理,以被识别果筐位置为控制点,进行寻筐路径实时拟合,为果园运输车抵近果筐提供路线引导。试验结果表明:改进YOLO v4-Tiny果筐识别模型的平均识别精度为93.96%,平均推理时间为14.7 ms,4 m内的果筐距离定位误差小于4.02%,果筐角度定位误差小于3°,果园运输车实测平均行驶速度为3.3 km/h,果筐搜寻路线平均更新时间为0.092 s,能够在果树行间和果园道路两种作业环境下稳定实现自主寻筐。该方法能够为果园运输车提供自主寻筐路径引导,为其视觉导航提供研究参考。

基于自抗扰控制的双重转向运动控制系统设计与试验

为进一步提升农业机器人底盘田间转向效率,设计了一种基于自抗扰控制的农业机器人底盘双重转向运动控制系统。根据苹果种植农艺需求和行驶环境,确定了底盘组成和主要技术参数,开展了硬件系统搭建和部件选型。建立了底盘4自由度动力学模型,明确了衡量转向效率的状态空间方程。提出了一种基于自抗扰控制的双重转向控制策略,建立了Simulink动力学仿真模型,并进行了转向仿真模拟。仿真结果表明,自抗扰双重转向运动控制模型横摆角速度为0.241 rad/s,转弯半径为1.96 m,扰动恢复时间为1.04 s,相较于传统PID双重转向控制模型,该模型横摆角速度更大、转弯半径更小、恢复稳定状态更快。田间试验结果表明,底盘平均横向偏移距离为18.5 cm,滑移率为4.84%,大半径转弯测试中双重转向控制底盘的转弯半径平均值相比阿克曼转向控制分别减少0.60、0.57 m,平均转向时间减少4.70、3.41 s。小半径转弯测试中双重转向控制底盘的转弯半径平均值比阿克曼转向控制分别减少0.52、0.49 m,平均转向时间减少10.27、8.22 s。

基于TGF-β/Smads信号通路探究红景天提取物对肺癌模型大鼠的干预效果

目的 分析红景天提取物对肺癌模型大鼠肺组织转化生长因子(TGF)-β/Smads信号通路的影响。方法 选取90只Wistar大鼠,分为A组(正常组)、B组(模型组)、C组(环磷酰胺组)各15只,D组(红景天组)45只,B组、C组、D组大鼠左肺叶支气管处灌注致癌碘油液构建肺癌模型。A组在此过程中不做任何处理。在灌注致癌碘油液后第2天A组、B组腹腔注射0.5 ml/kg的0.9%氯化钠(NaCl),C组腹腔注射0.5 ml/kg的环磷酰胺注射液,D组分为E组(低剂量红景天)、F组(中剂量红景天)、G组(高剂量红景天)3个亚组,分别腹腔注射0.5、1.0、2.0 mg/(ml·kg)的红景天提取物。连续注射8 w观察变化。对比分析大鼠肿瘤体积、质量肿瘤标志物癌抗原(CA)125、癌胚抗原(CEA)水平肺癌细胞增殖活性、凋亡率、迁移能力、肺组织上皮间质转化(EMT)相关蛋白波形蛋白(Vimentin)、E钙黏附蛋白(Cadherin)、TGF-β/Smads信号通路蛋白TGF-β1、Smad3、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)-3表达量。结果 与B组相比,C、E、F、G组肿瘤体积、肿瘤质量、癌细胞增殖率、迁移数量明显降低,凋亡率明显升高(P<0.05);与C组相比,E、F、G组肿瘤体积、肿瘤质量、癌细胞增殖率、迁移数量明显降低,抑瘤率、凋亡率明显升高,且随着红景天剂量增加表达明显降低、升高程度更为显著(P<0.05)。与A组相比,B、C、E、F、G组CA125、CEA水平、Vimentin、Bcl-2蛋白表达量明显升高,E-cadherin、TGF-β1、Smad3、Caspase-3蛋白表达量明显降低(P<0.05);与B组相比,C、E、F、G组CA125、CEA水平、Vimentin、Bcl-2蛋白表达量明显降低,E-cadherin、TGF-β1、Smad3、Caspase-3蛋白表达量明显升高(P<0.05);与C组相比,E、F、G组CA125、CEA水平、Vimentin、Bcl-2蛋白表达量明显降低,E-cadherin、TGF-β1、Smad3、Caspase-3蛋白表达量明显升高,且随着红景天剂量增加表达降低程度更为显著(P<0.05)。结论 红景天提取物可抑制肺癌细胞增殖、迁移、EMT,促进凋亡,其作用机制可能经激活TGF-β/Smads信号通路,上调E-cadherin、Caspase-3表达,抑制Vimentin、Bcl-2表达相关,呈剂量依赖。

防治俯采工作面煤自燃稠化浆体的流变特性研究

针对大倾角俯采工作面煤自燃防治过程中不易灌浆、漏风强度大、浆液无法向高处堆积等问题,以高分子聚合材料、表面活性剂、固相材料为原始材料,制备出不同水土比、稠化剂浓度的浆体并进行悬浮稳定试验,研究稠化浆体的悬浮特性,通过对不同浓度的稠化浆体进行流变特性试验,拟合出流变本构方程,从而研制出一种性能优异、适用于大倾角俯采工作面的稠化浆体材料,最后采用Fluent软件模拟稠化浆体在采空区内的扩散特征。研究结果表明:黄土为稠化浆体最适合的固相材料;当水土质量比为8∶1、稠化剂质量浓度为0.3%时,稠化浆体悬浮性能较好,且屈服应力最小,具有更好的流动性;在采空区内稠化浆体的流动速度与扩散半径成反比,在浆体注入6 h后扩散半径达最大值。

作物表型信息获取机器人底盘设计与试验

为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展了底盘驱动部件、转向部件以及摆臂平衡部件设计,并进行了参数校核和元件选型。建立了关键部件ANSYS有限元模型,分别进行了摆臂平衡机构的应力形变分析和车架振动模态模拟,仿真结果表明,摆臂平衡机构的强度和刚度均能满足设计要求,车架能够有效避免因地形激励产生的共振。建立底盘ADAMS动力学仿真模型,分别进行纵向、横向稳定性分析和单侧凸起、凹坑越障性分析,仿真结果表明,底盘横纵向稳定性能够满足设计要求,摆臂平衡机构能够有效补偿单侧障碍造成的质心高度变化,提高了底盘的行驶稳定性。田间试验表明,机器人底盘具有良好的行驶性能,硬质地面直线行驶平均偏驶率为0.51%,田间地面平均偏驶率为1.13%。原地转向中心点偏移量为3.1 mm,阿克曼转向最小转向半径为1125 mm。纵向翻倾角为34°,横向翻倾角为28°。单侧越障最大高度为160 mm,单侧跨坑最大深度为160 mm。

牡丹皮等16种中草药提取物抑制植物病原菌的研究

以牡丹皮等16种中草药的丙酮提取物为材料,测定了其对5种植物病原菌的生长抑制活性。结果表明:在供试质量浓度为0.05 g/mL时,牡丹皮提取物对所有供试病原菌菌丝生长抑制效果最好,除对杨树溃疡病菌菌丝生长抑制率为85.3%外,对其他植物病原菌的抑制率均为100%。高良姜提取物抑菌活性次之,对4种供试植物病原菌菌丝生长抑制率均在80%以上,对番茄灰霉病菌的抑制率最低,也达到68%。黄芩提取物对供试的3种植物病原菌的抑制率超过60%。连翘、知母、蔓荆、乳香和地榆等5种中药提取物分别对供试的5种植物病原菌中的2种有较好的抑菌活性。在供试质量浓度为0.1 g/mL时,牡丹皮、高良姜等2种中药提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑制作用相当明显,抑制率均在80%以上;白花蛇舌草、乳香、川楝等3种中药提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑制作用次之,抑制率均在60%以上。

丁香等3种中草药提取物抑制植物病原真菌的研究

以丁香、虎杖和百部的丙酮提取物为材料,测定了其对8种植物病原真菌的抑制活性。结果表明:在供试浓度为0.05 g/ml时,丁香提取物对所有供试菌的病原真菌菌丝生长抑制作用效果最好,抑制率均为100%;虎杖提取物抑菌活性次之,对6种供试菌抑制率均在70%以上,其中对苹果褐腐病菌表现出强烈的抑制作用,抑制率为100%,对小麦赤霉病菌和小麦纹枯病菌抑制率均在80%以上;百部提取物仅对小麦纹枯病菌表现出较好的抑制作用。在供试浓度为0.1 g/ml时,丁香提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑制作用效果最好,抑制率为100%;虎杖提取物对孢子萌发抑制活性次之,抑制率为94%。丁香和虎杖提取物可作为植物源抗真菌剂进一步深入研究。

中西医结合治疗慢性阻塞性肺疾病并呼吸衰竭疗效及安全性的Meta分析

目的评价中西医结合治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并呼吸衰竭的疗效及安全性。方法计算机检索Cochrane图书馆、PubMed、中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库、维普数据库,手工检索江西中医学院图书馆有关治疗COPD并呼吸衰竭的文献,使用RevMan 4.2软件进行系统评价。结果共纳入12篇,结果显示中西医结合治疗COPD合并呼吸衰竭比单用西医治疗疗效好,不良反应发生少,使用相对安全。结论中西医结合治疗COPD合并呼吸衰竭具有疗效更好、不良反应更少的趋势。但由于本系统评价纳入研究大多质量较低,影响了结论的可靠性,尚需高质量的证据给予有力的支持。

20种植物果实丙酮提取物对几种病原真菌的抑制活性

研究了20种果实类中药的丙酮提取物对5种植物病原真菌的生长抑制活性。结果表明,在供试浓度为0.05 g/ml时,鹤虱提取物对所有供试病菌抑制效果最好,对小麦纹枯病菌菌丝生长抑制率为93.9%,其他4种病原菌抑制率均在60%以上。益智、诃子、五味子提取物抑菌活性次之,对4种供试病原菌抑制率均在60%以上,其中益智、五味子对小麦纹枯病原菌的菌丝生长抑制率分别为93.2%和85%。砂仁对供试的3种病原菌的抑制率超过60%。在供试浓度为0.1 g/ml时,诃子、益智丙酮提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑制作用相当明显,抑制率均在80%以上;鹤虱提取物的抑制作用次之,抑制率为69.8%。

温阳益气化饮对慢性阻塞性肺病稳定期患者生活质量的影响

目的:研究温阳益气化饮法对慢阻肺(COPD)稳定期生活质量的影响。方法:稳定期COPD患者共60例随机分成中药治疗组和西医对照组,对照组按指南方案给予常规治疗,中药治疗组在对照组治疗的基础上加用干姜、淫羊藿、茯苓、甘草、五味子煎汤并冲服补中益气颗粒,疗程3个月,评价两组患者干预效果及安全性。结果:两组相比临床疗效及中医证候指标评分治疗组优于对照组(P<0.05或P<0.01);两组急性发作次数均减少(P<0.05),不过无明显差异;治疗组FEV1、FEV1%及FEV1/FVC虽较前有上升但差异无显著性(P>0.05),FEV1/FVC值两组间差异具有统计学意义(P<0.05)。生存质量评分除F2S、F3S下降不明显外两组均有改善(P<0.05或P<0.01),两组差值比较除F2S外均有统计学意义(P<0.05或P<0.01);两组均未见不良反应。结论:温阳益气化饮能较好控制慢阻肺患者稳定期病情,改善COPD患者肺功能及中医证候,改善生活质量并减少发作次数,用药安全且依从性较好。

痰热清注射液对AECOPD患者免疫功能的影响

目的探讨痰热清对慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性发作期患者免疫方面的影响及意义。方法将80例患者随机分为治疗组和对照组,每组各40例,均常规给予西药方案,治疗组另外加用痰热清注射液,疗程均为14 d,比较各组治疗前后CD+3、CD+4、CD+8、CD+4/CD+8水平,NK细胞水平,免疫球蛋白IgA、IgG、IgM的变化。使用SPSS13.0进行统计分析。结果两组患者CD+3、CD+4、CD+4/CD+8和NK细胞均显著升高,CD+8水平均降低,治疗组明显优于对照组,组间差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。两组治疗后IgA、IgG、IgM均增加,各组内及组间比较差异无显著性(P>0.05)。结论慢性阻塞性肺疾病急性发作期患者使用痰热清注射液可在免疫方面起到一定的改善作用。

异面织物基布复合过滤材料的制备及性能研究

基布作为过滤材料的支撑体,在不恶化过滤性能的前提下,还需具备良好的机械性能。本研究以异面织物作为滤料基布,制备了三种不同组织结构的基布复合过滤材料,并对复合过滤材料、基布与非织造布的力学性能、孔径和过滤性能进行了对比分析。结果表明:机织复合过滤材料的断裂强力较大,断裂伸长率较小,而异面复合过滤材料首次断裂的强力略低于机织复合过滤材料,但首次断裂后仍能保持材料结构的完整性,这是其它几种过滤材料不具备的;异面复合过滤材料的平均孔径和透气率较小,过滤效果较好。

小青龙颗粒对支气管哮喘患者外周血Th17/Treg平衡影响的研究

目的探讨小青龙颗粒对支气管哮喘患者外周血Th17/Treg平衡的影响。方法将60例支气管哮喘急性发作期患者随机分为2组:治疗组给予小青龙汤治疗,对照组给予西医常规治疗组,治疗7 d后评定疗效。治疗前后采集标本进行Th17细胞、Treg细胞检测。结果 2组治疗后外周血Th17细胞百分率和Th17/Treg细胞的比值均下降,Treg细胞的百分率均上升;治疗后治疗组外周血IL-17细胞百分率、IL-17/TGF-β1的比值均低于对照组,TGF-β1细胞百分率高于对照组。结论小青龙颗粒可有效调控Th17/Treg失衡,在支气管哮喘发作期治疗和调节免疫上有应用价值。

8-异前列腺素、血管内皮素在慢性阻塞性肺疾病急性加重合并肺动脉高压患者中的应用价值

目的探讨8-异前列腺素、血管内皮素(ET-1)联合检测在慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)合并肺动脉高压(PAH)患者中的价值。方法将40例AECOPD合并PAH患者按随机数字表法分为治疗组和对照组。另取20例AECOPD不合并PAH的患者作为对照,根据肺动脉压力水平进行分组,分析各组间的相关性及指标变化情况。结果单纯AECOPD组与合并PAH组患者血清中8-iso-PG、内皮素(ET-1)水平存在显著差异(P<0.01)。相关分析结果显示,AECOPD合并PAH组中8-iso-PG、ET-1水平与FEV1、FVC、p(CO_2)无相关性(P>0.05),与p(O_2)呈线性负相关(P<0.05),与肺动脉压力呈正相关(P<0.05)。不同肺动脉压力组血清8-iso-PG及ET-1水平差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组及对照组血清中8-iso-PG、ET-1均显著降低,FEV1、FVC较治疗前水平显著上升(P<0.05),PASP水平显著下降(P<0.05)。结论 8-iso-PG可以作为一个氧化应激的良好标记物,联合检测8-iso-PG、ET-1可以作为AECOPD合并PAH病情程度及治疗评估的良好指标。

血栓通注射液对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者血栓前状态的影响

目的探讨血栓通注射液对慢性阻塞性肺疾病急性发作期(AECOPD)患者血栓前状态的影响及其临床意义。方法将80例AECOPD患者随机分为治疗组和对照组各40例,2组均予西药常规治疗,治疗组加用血栓通注射液,疗程均为10 d,比较各组治疗前后血液流变学、凝血功能及D-二聚体等指标水平变化。数据分析采用SPSS 13.0统计软件包进行统计分析。结果治疗组及对照组治疗后较治疗前活化凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、凝血酶原时间(PT)延长,FIB、D-二聚体降低(P<0.01),血液流变学指标均有明显降低(P<0.05),治疗组改善均优于对照组(P<0.05),未见不良反应。结论血栓通注射液可以有效干预AECOPD患者的血栓前状态。

纳豆激酶原核表达纯化及多克隆抗体的制备

纳豆激酶是一种源于日本传统食品纳豆且具有强烈溶栓作用的丝氨酸蛋白酶.本研究将编码信号肽、前导肽和成熟肽在内的纳豆激酶基因克隆到原核表达载体pET28a+中,获得重组表达质粒pETNK.将此重组表达载体质粒转化到大肠杆菌BL21中,经IPTG诱导表达.SDS-PAGE结果显示纳豆激酶在大肠杆菌中成功表达,表达的纳豆激酶融合蛋白分子量大约为31kD.亲和层析法纯化表达产物,并以此纯化产物作为免疫原免疫新西兰大白兔,制备兔抗纳豆激酶血清,用ELISA和Western blotting对制备的兔抗血清中的多克隆抗体进行了鉴定.纤维蛋白平板实验显示,表达的纳豆激酶融合蛋白具有较好的溶纤活性.

人参四逆汤联合无创呼吸机对AECOPD并呼衰患者HPT轴激素水平及认知功能的影响

目的观察人参四逆汤加减联合无创呼吸机对合并呼吸衰竭的慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)患者下丘脑-垂体-甲状腺轴的影响并探讨其作用机制。方法患者70例随机分为两组,均使用双水平正压通气无创呼吸治疗,对照组给予西医常规治疗,治疗组在对照组的基础上加用人参四逆汤加减,14 d后评定疗效。治疗前后进行血气分析及血清甲状腺功能检测,采用蒙特利尔认知评估量表进行认知功能评估。结果治疗组总有效率为94.29%,明显高于对照组的85.71%(P<0.05)。治疗后两组PH及氧分压(PaO_(2))数值水平较治疗前均上升(P<0.05),二氧化碳分压(PaCO_(2))水平较治疗前均下降(P<0.05),治疗组各项水平均优于对照组(P<0.05)。治疗后两组的促甲状腺激素释放激素(TRH)及促甲状腺素(TSH)水平与治疗前无明显差异(P>0.05),两组游离甲状腺素(FT4)、游离三碘甲状腺素(FT3)水平均较治疗前上升(P<0.05),治疗组高于对照组(P<0.05)。两组治疗后的MoCA评估量表各项评分及总评分均高于治疗前(P<0.05),治疗组在定向力、延迟记忆、抽象理解、注意力与计算力、视空间与执行能力、总评分均高于对照组(P<0.05)。FT3水平与此类患者的定向力、延迟记忆、注意力与计算力、视空间与执行能力的量表分呈正相关(P<0.05),而与命名、语言、抽象理解评分无明显相关(P>0.05)。结论AECOPD并Ⅱ型呼衰患者HPT轴甲状腺激素水平同认知功能密切相关,人参四逆汤加减联合呼吸机具有显著疗效并可调整下丘脑-垂体-甲状腺轴激素水平并改善认知功能。

植物防御素结构与功能及其抗真菌机制研究进展

植物防御素是一类分子量约为5 kD的阳离子肽,是植物内免疫系统的主要成分之一,参与了多种植物生理生化活动。植物防御素含8个保守半胱氨酸,形成4对链内二硫键来稳定其3条反向平行的β折叠片和1个α螺旋,构成所谓的Csαβ模体结构。植物防御素具有抑制真菌和细菌生长、抑制酶的活性、抑制癌细胞增殖和作为离子通道阻断剂等功能。植物防御素抗真菌机制比较复杂,但它可能首先必须和真菌细胞质膜外侧的鞘脂等复杂脂类结合,引起真菌细胞发生一系列的反应,包括细胞膜通透性增强、胞内活性氧水平增高和诱导真菌细胞凋亡等。但是植物防御素详细的抗真菌机制及其在真菌细胞内作用靶点等有待于深入研究。综述了近年来植物防御素结构、功能及其抗真菌机制等方面的最新研究进展。