磁控形状记忆合金多场耦合仿真分析与模型预测

磁控形状记忆合金(MSMA)固有的磁滞非线性特性严重影响了MSMA驱动器定位精度,以Ni2MnGa磁控形状记忆合金为研究对象,利用MSMA多场耦合系统进行实验,控制实验温度和磁场强度,记录外加应力、温度、磁场强度及MSMA应变等实验数据。在Ansys Maxwell软件中进行MSMA驱动装置模型磁路的电磁场仿真,得到最佳的耦合磁场强度。结合实验数据,运用能量守恒定律和热力学理论,构建MSMA多场耦合模型,预测了多场耦合变量曲线,得到MSMA驱动器工作的最佳耦合条件,为MSMA驱动器高精度定位提供了理论依据。

多自由度空间摆动式自动喷洒机构设计与实现

在对果树、农作物与城市街道绿化的树木花草进行药物喷洒作业时,由于作业环境恶劣、喷洒高度不够及喷洒效率低等诸多原因的限制,往往需要人工进行喷洒及人爬高进行高危喷洒作业,不仅劳动强度大、喷洒效率低,而且存在一定的安全隐患。为此,设计出一种往复摆动式自动喷洒机构,以期解决上述问题。为保证机构运行时对稳定性和可靠性的要求,对摆动导杆机构进行了动力学模拟仿真,得出影响机构稳定性的主要因素,并对摆动导杆机构进行了优化设计。样机喷洒试验结果表明:摆杆喷头的稳定性保证了喷洒的均匀性。

多维度卷积的两阶段脊柱三维实例分割方法

为实现对人体脊椎CT 3D图像精确实例分割,提出了一种融合2D与3D卷积神经网络(CNN)的2阶段脊柱3D实例分割关键技术。第一阶段采用ResNet—101 2D CNN作为骨干网络,引入可变感受野卷积模块对卷积结构主干特征网络优化,并加入损失函数平衡机制,较好地解决了对脊柱CT数字重建图像(DRR) 2D图像实例分割,准确获取脊柱各椎节2D实例信息;第二阶段以3D Unet为主要框架,融入Dense CRF条件随机场模块、空间与通道注意力方法,分割精度最高达到98.53%。该研究为脊椎手术导航机器人精准完成术前与术中导航与配准提供了有意义的参考。