智能建造机器人局部路径规划研究综述

智能建造机器人作为落实建筑业智能化转型的关键设备,其自主施工能力代表着智能建造的水平,而局部路径规划是机器人高效施工的关键技术。针对建筑施工现场的环境特点,探究了智能建造机器人局部路径规划的难点。首先分析阐述了人工势场、时间弹性带、Bug、动态窗口等经典局部路径规划算法;其次对强化学习、深度强化学习、模糊控制、群智能等人工智能的局部路径规划算法进行了归纳总结;最后分析了各种方法在施工现场环境中智能建造机器人应用的局限性,讨论了智能建造机器人局部路径规划算法的发展趋势,旨在为复杂施工现场智能建造机器人局部路径规划研究提供一定的思路和建议,提高机器人的自主施工能力,促进智能建造技术的发展。

新工科背景下以学生为中心的“食品化学” 课程考核评价体系的改革与实践

“食品化学”课程是食品相关专业的一门专业基础课程,在培养食品专业学生解决复杂工程问题的能力方面具有其他课程不可替代的作用。在新工科背景下,针对“食品化学”课程特点及教学中存在的问题,开展以学生为中心的课程教学考核评价体系的改革与实践,旨在更科学、客观地检验学生学习效果,提升食品专业人才的培养质量。

某地区75岁以上老年人健康体检结果异常情况及影响因素分析

目的:调查某地区75岁以上老年人健康状况,为早期诊断、早期预防各种疾病提供依据。方法:2022年8—11月将上杭县各乡镇所有75岁以上老年人列为免费健康体检对象,以自愿为原则参加体检,最终共2560名参加体检,对体检结果进行基本信息调查及生化全套、尿液分析、血常规、肿瘤标志物、同型半胱氨酸检查,分析体检结果中各项指标异常情况及与性别、年龄、户籍、体型的关系。结果:本地区疾病或指标异常检出的前三位分别是高同型半胱氨酸血症、高血压、高尿酸血症;不同户籍类型、性别、年龄段、体质量指数老年人中多种异常指标情况差异有统计学意义(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果显示,肥胖或超重、空腹血糖升高、脑梗死、冠心病、高同型半胱氨酸血症、白细胞升高、血肌酐升高、蛋白尿是高血压的危险因素,城镇居民、肥胖或超重、高血压、超敏C反应蛋白升高、三酰甘油升高、丙氨酸转氨酶升高、蛋白尿是空腹血糖升高的危险因素,城镇居民和肥胖是血脂异常的危险因素(P<0.05)。结论:本地区75岁以上老年人高同型半胱氨酸血症、高血压、高尿酸人群居多,且多因素回归分析结果及不同户籍、年龄段、性别、体型检出率差异具有统计学意义的指标较多,需要根据不同人群特点因地制宜地开展健康教育和慢病防治,增强老年人的健康意识和本地区卫生服务质量。

血清BACE1水平与创伤性脑损伤患者损伤程度及预后的相关性

目的探讨血清β位淀粉样前体蛋白裂解酶1(BACE1)表达水平变化与创伤性脑损伤(TBI)患者损伤程度及预后的关系。方法选取武警特色医学中心2018-02—2020-11收治的98例TBI患者为研究对象,将TBI患者分为预后良好组、预后不良组2个亚组及轻度组、中度组、重度组3个亚组。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清BACE1水平;采用Pearson法分析TBI患者血清BACE1、IL-12、IL-33水平、入院GCS评分之间相关性;以受试者工作特征(ROC)曲线评估受伤第3天血清BACE1、入院GCS评分对TBI预后的预测价值。结果轻、中度组受伤第1、3、5天血清BACE1、IL-12及IL-33水平均显著低于重度组(P<0.05),且重度组血清BACE1、IL-12及IL-33水平均随时间变化呈升高趋势(P<0.05)。受伤第3天重度组血清BACE1、IL-12、IL-33水平和入院GCS评分均呈负相关(r=-0.510、-0.431、-0.371,P<0.05),血清BACE1水平与IL-12、IL-33水平呈正相关(r=0.253、0.361,P<0.05)。预后良好组入院GCS评分显著高于预后不良组(P<0.05)。预后良好组受伤第3、5天血清BACE1、IL-12及IL-33水平均显著低于预后不良组(P<0.05),且预后不良组血清BACE1、IL-12及IL-33水平均随时间变化呈升高趋势(P<0.05),而预后良好组血清BACE1、IL-12及IL-33水平均随时间变化呈降低趋势(P<0.05)。ROC曲线显示,受伤第3天血清BACE1对预后预测的AUC为0.848,敏感度、特异度分别为74.19%、86.57%;入院GCS评分对TBI预后预测的AUC为0.706,敏感度、特异度分别为58.06%、74.63%;二者联合对预后预测的AUC为0.915,明显高于二者单独诊断(Z_(联合vs BACE1)=2.138,P=0.033;Z_(联合vs GCS)=3.482,P=0.001),其敏感度、特异度分别为80.65%、89.55%。结论TBI患者血清BACE1水平高表达,且随时间延长呈增高趋势,与脑损伤严重程度显著相关,受伤第3天血清BACE1水平与入院GCS评分联合对TBI患者预后具有较高预测价值。

矿物质添加剂对玉米秸秆粉末催化热解特性的影响

依托自制生物质管式炉热解试验平台,以高速机械掺混的方式将添加剂与玉米秸秆粉末直接混合,在常速热解条件下探究不同添加剂(Na_2CO_3、CaO、Fe_2O_3)对玉米秸秆粉末的原位催化热解影响,分析计算试验数据得出:在玉米秸秆粉末热解过程中,3种添加剂均能不同程度降低液相产物产率,提高热解气中氢气产率,其中Na_2CO_3对液相产物的降低效果是CaO的1.5倍,Fe_2O_3的20倍,Na_2CO_3主要是催化促进热解气的产生,CaO则是促进焦炭的生成,并且二者的热解焦炭均有不同形式的结焦聚团,且CaO作用下的热解气低位热值较高,而Fe_2O_3对液相产物的降低效果较小;通过研究3种添加剂对玉米秸秆粉末的热解影响,为生物质催化热解中催化剂的选择和工矿企业废物利用提供了有价值的数据理论和方向。

生物炭负载Ca和Fe催化玉米秸秆热解挥发分重整提高产气率

为提升生物质炭对生物质热解挥发分的催化重整作用,以Fe_2O_3和CaO作为添加剂制备生物炭-Fe和生物炭-Ca催化剂对两者的催化重整能力进行了试验探讨。试验结果表明:无添加时的生物质炭对玉米秸秆颗粒热解挥发分催化作用明显,800℃时,液相产率较未使用催化剂时减少38.71%,最低可达21.49%。生物炭-Fe催化剂颗粒在800℃时液相产率下降至20.24%,产气率升至51.44%,同时,H2的体积分数增加,热解油中的有机物质被有效抑制;生物炭-Ca催化剂在800℃时液相产率和产气率分别为20.01%和51.96%。生物炭-Ca催化剂可以促进热解气中CH4的生成,降低CO2的体积分数。在本试验条件下,炭基催化剂对生物质热解挥发分催化重整的活性顺序依次为:生物炭-Ca>生物炭-Fe>生物质炭>无催化剂。

单通道半无管化微创经皮肾镜与输尿管软镜治疗高CT值顽固性肾结石的比较

目的对比单通道半无管化微创经皮肾镜碎石(mini-invasive percutaneous nephrolithotomy,MPCNL)和输尿管软镜碎石(flexible ureteroscopic lithotripsy,FURL)治疗高CT值顽固性肾结石的疗效。方法对2018年12月~2019年12月CT值>800 HU的46例顽固性肾结石行单通道半无管化(不留置肾造瘘管)MPCNL(24例)或FURL(22例),比较2组清石效果和并发症。结果FURL组2例导入鞘无法进入输尿管上段,1例导入鞘无法进入输尿管内而行裸镜碎石。MPCNL组手术时间长[(88.9±40.5)min vs.(47.8±21.5)min,t=4.240,P=0.000],术后住院时间长[(4.5±1.3)d vs.(2.6±0.9)d,t=5.421,P=0.000],但出院前结石清除率(stone free rate,SFR)高[79.2%(19/24)vs.50.0%(11/22),χ^2=4.305,P=0.038],2组术后血红蛋白下降值、并发症发生率和拨除双J管后SFR差异无显著性(P>0.05)。MPCNL组术后发热3例,迟发性出血1例,胸腔积液1例;FURL组术后发热4例,持续性血尿1例。结论单通道半无管化MPCNL和FURL均是处理高CT值顽固性肾结石有效的方法,具有相同的安全性,单通道半无管化MPCNL术后即时清石率更高。

生物质炭对聚丙烯热解焦油降解作用分析

以玉米秸秆为原料,分别负载Fe_2O_3,Na_2CO_3,CaO得到生物质炭基催化剂,利用炭基催化剂对聚丙烯(PP)进行催化热解反应,采用FTIR和GC-MS方法对热解产物中的焦油进行分析,研究了液体产物产率和焦油成分的变化规律。实验结果表明,炭基催化剂可明显降低PP的液相产物产率,催化剂催化作用效果由大到小顺序为:炭-Na_2CO_3>炭-CaO>炭-Fe_2O_3>生物质炭。炭基催化剂均能促进焦油中醚类、酮类、取代苯、醇酚和芳香醚等裂解、重整,生成热解气和焦炭;可以促进取代苯脱甲基和芳香构化,促进醛类加成氧化成醇类和酸类。PP热解液相产物主要成分有苯、茚、萘、菲、烷烃、烯烃、环烯烃、芳香烃及其衍生物。采用炭-Na_2CO_3进行热解时,液体产物中十四烷相对含量很大,芳香类和含氧有机物种类增加,但含量降低,萘、苯酚及其衍生物的含量增加,菲的含量减小。

CeCl3催化作用下松木屑的热解特性分析

基于生物质热解理论,运用实验手段对松木屑在CeCl3催化作用下的热解失重特性进行探讨,应用阿伦尼乌斯公式和Coats-Redfern积分法理论拟合计算得到CeCl3催化作用下的热解反应动力学参数。采用热解管式炉对催化作用下的热解产物产率进行实验分析,实验过程以N2作为保护气氛,热解升温速率20℃/min、终温600℃,并考察催化剂添加量对热解效果的影响。实验结果表明,CeCl3对松木屑的热解具有显著催化作用,CeCl3能显著降低木屑的热解活化能,降低热解初温,使热解失重峰向低温移动,促进结炭反应,提高产炭率并且降低焦油产率,终温为600℃时,8%的CeCl3含量对松木屑催化热解效果最好,焦油产率下降10.36%,而焦炭产率提升9.25%。

Ca/Fe强化生物炭催化秸秆热解挥发分蒸汽重整产氢

该文以生物质基焦炭作为催化剂,对生物质热解挥发分的水蒸气催化重整问题进行探讨。为加强生物质炭的催化能力,以Fe2O3和CaO作为助剂,对比分析了生物质炭、炭-Fe和炭-Ca对热解挥发分的水蒸气催化重整作用。试验结果表明,随着温度的升高3种催化剂均能促进玉米秸秆颗粒热解挥发分中H2气体体积分数的增加。在800℃时,生物质炭、炭-Fe和炭-Ca挥发分中H2体积分数分别为34.53%、50.89%和41.54%,与无催化剂相比分别增加了7.30%、23.66%和14.31%,其中炭-Fe对于促进H2的生成效果最明显。炭-Ca催化剂的加入有助于提升热解气的热值,在800℃时热值达到14.22 MJ/m3。

玉米秸秆焦炭水蒸气强化气化制取富氢气体实验研究

选用Na2CO3、Fe2O3和CaO作为添加剂以强化生物质焦炭的制氢特性,设计并搭建一套高温水蒸气气化反应器,对不同反应温度下的玉米秸秆焦炭强化气化制氢问题进行实验探讨。实验结果表明:提升温度可有效提升气化气中H2含量。3种添加剂均能促进生物质炭水蒸气气化的H2体积分数,其中Na2CO3的效果最好。Na2CO3作用下,800℃时,H2的气体体积可达61.04%,较无添加时提升12.02%;Fe2O3作用下,800℃时,H2含量可增至49.07%,提升6.3%;CaO作用下H2的气体体积分数提升不明显。在950℃时,添加剂对气化提升产品气中H2含量的效果不明显,气化气中H2含量为62.53%。

炭基催化剂作用下玉米秸秆热解焦油降解

将Na2CO3、CaO和Fe2O3按10%(w)的比例分别加入到玉米秸秆粉末中,制备了炭-Fe2O3、炭-CaO、炭-Na2CO3等炭基催化剂,用于催化裂解玉米秸秆热解焦油,研究了热解温度及催化剂种类对焦油产率的影响以及焦油产物分布的变化,并对热解焦油进行FTIR和GC-MS分析,得到不同工况下热解焦油的主要成分及官能团含量。实验结果表明,随着温度的升高,焦油中芳香族化合物中的杂环类化合物含量呈现先减小后增大的趋势,800℃时含量为57.81%(w)。炭基催化剂对焦油含氧官能团具有降解作用,采用炭-CaO和炭-Fe2O3催化剂后,加强了对含氧官能团的降解,含氧官能团含量从无催化剂时的44.70%(w)分别降至11.36%(w)和13.19%(w)。

含铌铁矿粉选择性还原富集铌的正交实验研究

研究了以含铌铁矿粉为原料选择性还原富集铌的正交实验研究。以氢气为还原剂,在氩气保护气氛下进行气基选择性还原,为了使把含铌铁矿粉中硫、磷、铁等杂质去掉,得到富集铌。通过正交实验的设计,分别研究了还原温度、还原时间、通氢量对还原后矿粉的失重率的影响。通过实验数据综合分析得到最佳实验条件及参数为:还原温度为950℃,还原时间为3 h,通氢量为90 L/h的条件下得到还原后的含铌铁矿粉的失重率较高。

添加剂对玉米秸秆成型颗粒热解的原位催化影响

依托自制的生物质管式炉热解实验平台,选用Fe2O3和CaO作为添加剂,探究不同添加剂对玉米秸秆成型颗粒热解产物特性的影响。分析计算热解产物产率及热解气组分,并得出以下结论:添加剂原位催化玉米秸秆成型颗粒可显著提高热裂解深度,提高热解气产率,其中添加CaO的效果较Fe2O3好;750℃时,与无添加剂相比,添加Fe2O3和CaO后的热解气产率分别提高10.96%和36.73%;CaO的添加显著降低热解气中的CO2含量,热解气中H2和CnHm体积分数得到一定提升,750℃时热解气低位热值为11.73 MJ/Nm^3。

微涡旋混凝技术在宜春某水厂的应用

针对农村饮水安全工程中存在的水源供水情况不理想、供水水质差、取水不便、供水量不足无法保证供给等问题,介绍了微涡旋混凝技术在宜春某水厂的应用情况。采用涡流反应器对穿孔旋流反应池进行改造,改造后处理规模由800m^(3)/d提高至960m^(3)/d,使沉淀池出水浊度维持在3NTU以下,滤后水浊度保持在1NTU以下,减少了13%的投药量,同时节约了21.4%的反冲洗水量。改造运行后的实践证明,微涡旋混凝技术具有操作简便、适应性好、投资少、运行费用低、见效快等优点,是适合我国现阶段农饮水工程中较为经济有效的能增大水厂产水量的一项技术,且能比较实用地提高出厂水的水质,具有一定的推广价值。

热成形钢及热冲压零件的氢致延迟断裂

超高强度钢的开发和应用是汽车轻量化和提高安全性的重要途径,1500 MPa及更高强度的高性能热成形钢的开发和应用是关键,超高强度热成形钢及热冲压零件的氢脆风险必须要重视并且避免。介绍了氢脆现象的发现、氢脆的概念、氢脆的机理,并试图用氢致局部塑性增加及晶界脱聚相结合的机制来解释热成形钢的氢脆开裂现象,进而综述了抑制氢脆的方法和采用铌微合金化抑制氢脆的试验结果,并根据氢增强局部塑形(HELP)和氢强化脱聚效应(HEDE)的耦合氢致延迟断裂机制说明了铌微合金化提升氢致延迟断裂抗力的原因。

NIPT及NIPT-plus在IVF胎儿染色体异常筛查中的应用研究

目的探究基于孕妇外周血胎儿游离DNA的无创产前基因检测(NIPT)和拓展性无创产前基因检测(NIPT-plus)在体外受精-胚胎移植(IVF)胎儿染色体异常筛查中的应用价值。方法收集2017年5月—2019年10月在复旦大学附属妇产科医院接受NIPT及NIPT-plus的孕妇,根据其受孕方式分为通过IVF方式受孕(IVF组)和自然受孕(对照组)。对所有研究对象NIPT、NIPT-plus及产前诊断检测结果进行回顾性分析,评价NIPT、NIPT-plus在IVF胎儿染色体异常,包括染色体非整倍体及拷贝数变异(CNV)筛查中的应用价值。结果IVF组孕妇1312例,年龄(32.83±4.02)岁,进行NIPT及NIPT-plus时平均孕周(15.59±2.16)周,其中单胎妊娠925例,双胎妊娠387例;对照组23031例,年龄(30.62±4.77)岁,进行NIPT及NIPT-plus时平均孕周(16.44±2.73)周,其中单胎妊娠22444例,双胎妊娠587例。IVF组NIPT提示21三体(T21)4例(3.05‰),阳性预测值(PPV)为100%;13三体(T13)3例(2.29‰);性染色体异常17例(12.96‰),PPV为55.56%;CNV 3例(2.29‰);其他染色体异常6例(4.57‰),PPV为33.33%。结论NIPT及NIPT-plus在IVF胎儿染色体非整倍体筛查中具有重要价值,常染色体及性染色体三体高风险结果具有较高参考价值;应用于IVF胎儿染色体单体及CNV筛查高风险结果具有一定的预警作用。

植保无人机施药对玉米草地贪夜蛾的防治效果

采用植保无人机和机动喷雾器2种施药方法,开展了氯虫苯甲酰胺、茚虫威2种农药对玉米草地贪夜蛾的田间防效试验。结果表明,采用2种施药械施药对2种农药的田间防效均没有显著差异。200g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂15mL/667m 2药后7d防效最高,植保无人机施药和机动喷雾器施药防效分别为89.0%、91.8%,叶片保护率分别为86.5%、88.3%。150g/L茚虫威乳油18mL/667m 2药后3d防效最高,植保无人机施药和机动喷雾器施药防效分别为85.5%、85.2%,叶片保护率分别为75.8%、76.4%。茚虫威表现出较好的速效性,氯虫苯甲酰胺表现出更长的持效性。

CeCl_(3)和CeO_(2)对松木屑的催化热解作用研究

以松木屑为研究对象,分别负载CeCl_(3)和CeO_(2)两种催化剂,制备松木屑原位催化热解原料,探究不同添加比例的CeCl_(3)和CeO_(2)两种催化剂在不同热解温度下对松木屑热解产物的产率和气体组分的影响。结果表明:在CeCl_(3)和CeO_(2)两种催化剂的催化作用下均能使热解气和焦炭产率增加、焦油产率减小,且随着两种催化剂添加比例的增加,松木屑热解产物的产率和气体组分均有所变化;在650℃的热解温度下,与无催化剂相比,当CeCl_(3)添加比为10.0%时焦油产率降低至53.05%,下降了11.70%,当CeCl_(3)添加比为7.5%时热解气产率达到最大值18.58%,当CeCl_(3)添加比为10.0%时焦炭产率为26.85%,增加了7.48%,热解气H_(2)和CO_(2)组分的百分比含量显著增加;当CeO_(2)添加比为7.5%时焦油产率达到最小值59.95%,下降了4.80%,当CeO_(2)添加比为10.0%时热解气产率增加了2.39%,当CeO_(2)添加比为10.0%时焦炭产率相对较大值为21.66%,增加了2.29%,各热解气组分的百分比含量变化较小;在原位催化热解中,CeCl_(3)催化剂的催化效果优于CeO_(2)催化剂。

谷子收获机风筛式清选装置试验

为了减少谷子联合收获的清选损失,对谷子收获机风筛式清选装置进行了试验分析。运用参数可调的风筛式谷子清选装置,以清选风速、风向、筛分振幅和曲柄转速为试验因素,以籽粒损失率和含杂率为试验指标,对谷子联合收获机脱出物进行了清选试验。试验结果表明:籽粒损失率随清选风速、筛分振幅、曲柄转速的增大而增大,随清选风向角度的增大呈先增大后减小再增大趋势;含杂率随清选风速、筛分振幅、曲柄转速的增大而减小,随清选风向角度的增大呈先减小后增大再减小趋势;最优清选工作参数为清选风速4.19 m/s、清选风向30.3°、筛分振幅22 mm和曲柄转速218 r/min,籽粒损失率为2.02%,含杂率为8.01%。该研究为谷子联合收获机清选装置结构与工作参数设计提供参考。