基于改进两步移动搜索法的南京市养老机构空间可达性研究

空间可达性是评价一个城市养老服务设施配置科学性的关键指标之一,精准衡量城市养老机构的空间异质性、合理规划养老公共空间,是实现城市稳定健康发展的重要保障。以南京市为例,基于多源数据构建随机森林模型将南京市2022年常住人口格网化,结合改进的两步移动搜索法进行养老服务设施的可达性分级测算,通过构建养老机构空间自相关探究其空间分异特征。结果表明:南京市养老机构空间可达性整体较好,但区域配置差异明显;主城区和副中心城区的可达性高,城乡结合部和边缘农村区域可达性较差。

基于医疗服务半径的中医类医疗机构空间配置及优化研究:以广州市增城区为例

背景随着中国传统医学纳入国际疾病分类第十一次修订本(ICD-11)编码,基层中医医疗资源的合理配置是推动中西医融合和优质医疗资源全民覆盖的保障。基层医疗机构布局和服务能力不均衡,导致城市乡镇地区普遍存在医疗资源供需错位问题。目的了解我国乡镇中医药服务开展状况,科学评价基层中医药诊疗的覆盖范围和服务可及性,为优化基层中医药服务空间资源配置提供新思路并据此提出优化策略。方法基于第七次全国人口普查数据和点状地理空间数据,引入医疗服务半径概念来计算步行模式下不同层级中医类医疗机构的诊疗范围。采用空间核密度指数、空间标准差椭圆等方法揭示中医类医疗服务供需能力的空间公平性。基于以上结果提出中医类医疗资源布局优化类型及措施。结果截至2022年增城区共计医疗机构699家,其中带有床位的中医类医疗机构18家,不同乡镇、街道的中医类医疗机构床位分布呈现出较大的差异。中滩镇千人口床位数为14.31张,在所有街道中排在第一位。永宁街道千人口床位数排在末位,仅为0.89张。增城区中医类医疗机构呈现出明显的双中心格局,中新镇中部、派潭镇北部和石滩镇西南部居民的中医药服务可获得性较弱。不同乡镇的中医药服务供给能力差别较大,中医类医疗机构空间分布同城镇居民的整体空间聚集程度还存在一定程度的不吻合,不同乡镇间的中医药服务半径存在差异。结论中医药发展战略实施以来,中国传统医学得到了保护和发展。应当采取更为科学的策略将中医药服务同城市发展和居民需求紧密结合,积极采取增加设施点、资源转移和下沉相结合、跨区域的中医药信息化联合诊疗的差异化策略,逐步实现真正意义上的全覆盖和中西医并重的战略。

空间Bennett机构运动分析的几何投影法

基于画法几何投影坐标系统的方法研究了空间Bennett机构的运动分析,从几何角度出发,将空间连杆机构的空间问题转化成平面问题,使问题求解变得简单。给出了投影坐标系统建立原则,并建立Bennett运动分析模型,用Matlab绘制了输出构件的角位移、角速度、角加速度图。通过与用D-H坐标变换方法相比,该分析方法显得更简单和直观。最后以具体实例进行了分析,验证了该方法的有效性。

江西省养老机构空间分布格局及可达性研究

目的:评估江西省养老机构空间可达性,为江西省养老机构优化配置提供建议。方法:基于改进两步移动搜索法测度江西省养老机构空间可达性,并采用局部空间自相关分析法、基尼系数评价其适老化及公平性,运用空间误差模型对养老机构可达性进行机制分析。结果:江西省养老机构可达性整体上呈现中部向边缘降低、西高东低的空间格局;南昌市中部区域、赣州市章贡区中部呈现低供给、高需求的特征;在公平性上,江西省养老机构空间分布整体上处于相对合理的水平;老年人口、人均GDP、空气质量指数、路网密度与平均海拔对养老机构可达性具有显著正向影响。结论:江西省养老机构可达性空间差异较为明显,适老化发展水平有待进一步提高,南部与北部区域的养老机构空间分配差距较大,应加强区域之间的合作,促进地区间养老资源配置的协同发展。

环形桁架式空间薄膜展开机构运动精度可靠性建模与分析

空间薄膜展开机构的姿态和位置精度会对薄膜索网的工作形态产生影响。文章首先构建环形桁架式空间薄膜展开机构运动精度可靠性理论模型,然后基于ADAMS建立考虑展开机构杆长误差的参数化仿真模型,并采用蒙特卡罗法对展开机构进行运动精度可靠性仿真分析,求解运动精度可靠度。结果表明,以机构展开到位时折展杆支撑点所拟合的空间圆心坐标位置误差及半径误差作为其运动精度可靠性量化评价指标是正确的。该研究可为空间薄膜展开机构的可靠性设计提供参考。

运动解耦且大工作空间三平移机构拓扑设计

根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计方法和运动解耦设计原理,提出一个运动解耦性优异的单回路三平移子并联机构;设计一类4个具有正向位置符号化、部分运动解耦性且具有较大工作空间的三平移(3T)并联机构;对这类机构进行拓扑特性分析,得到相同的方位特征集(POC)、自由度(DOF)、耦合度(κ)、运动解耦性等主要拓扑特性;对其中一个机构进行运动学、动力学性能分析。根据基于拓扑特征运动学建模原理,求出其符号化位置正反解,以及速度、加速度曲线;基于推导出的位置逆解公式,分析机构的奇异位形及工作空间;根据基于序单开链的虚功原理,进行其动力学建模与分析,求解出机构的驱动力。

基于Bennett机构的环形可展开桁架设计与分析

针对环形天线桁架在面对大口径卫星天线时存在柔性较大、容易引起卫星天线形变的问题,提出一种基于Bennett机构的环形可展桁架。首先,介绍空间过约束Bennett机构,通过改变Bennett机构的转动副与连杆关系,得到稳定的Bennett机构替代构型;其次,以替代构型为基本单元,构建基本单元之间的过渡机构,实现单元之间的衔接和力矩的传递,从而构建出环形可展桁架;最后,通过结构优化和仿真实验,验证了该桁架的可靠性,并与现有的三种环形桁架进行对比。结果表明,该桁架的比刚度与比模态频率均大于其它三种环形可展天线桁架,具备良好的稳定性。

单回路空间两平移并联机构拓扑设计与尺度优化

针对狭小空间内工作机器的需求,根据基于方位特征集的并联机构拓扑设计理论和方法,设计了12个移动副驱动的单回路空间两平移并联机构,并对其进行了自由度计算;对其中8个机构进行运动学建模,分别推导出其一元八次方程(封闭解)和符号式反解,并进行数值算例验证;运用差分进化算法以限定尺度约束下的可达工作空间最大为优化目标,分别对其中8个机构进行尺度优化,并求得其对应的可达工作空间,对比分析后优选出2个具有最大可达工作空间的两平移并联机构;为刚度分析、动力学分析及结构设计奠定了基础。

空间连杆引纬机构的刚柔耦合磨损分析

为准确预测空间连杆引纬机构间隙磨损机制,通过结合Lankarani-Nikravesh与Bai碰撞力模型,建立可变刚度与阻尼系数非连续接触碰撞力模型,采用改进的Coulomb摩擦力模型描述含间隙机构旋转铰的切向摩擦力,通过Lagrange方法对系统动力学建模;其次选取空间连杆为柔性化对象,综合Ansys与Adams分析,对空间连杆引纬机构进行刚柔耦合动力学仿真;最后将系统的动态仿真响应结果与Archard模型相结合,求解运动副磨损情况。结果表明:柔性构件可以有效缓解机构间隙碰撞的冲击作用,间隙为0.15 mm条件下,剑头加速度振荡最大幅值缩减53.2%;当间隙升至0.5 mm后,虽磨损范围大幅增加,但间隙磨损深度并未随之大幅提升。

三对传力杆空间 RCCR机构示力副约束力分析与仿真实验

过约束机构运动副约束力存在求解困难的问题,尝试将达朗贝尔原理中的约束力项分解为静态约束力和动态约束力两部分,分别求取过约束条件下的静态约束力和平衡惯性力的动态约束力,通过二者叠加的方法求解示力副总约束力。以均布三对传力杆空间RCCR机构为研究对象,通过上述方法求解约束力,并将求解结果与动力学仿真运算结果对比,结果具有良好的一致性。

基于多源数据的兰州医疗机构空间布局研究

为准确判断兰州市医疗服务现状,依据人口集中度、医疗设施分布等因素,选取城关区、七里河区、安宁区、西固区4个中心城区部分街道的医疗机构为研究对象。通过收集地理信息与官方统计等多源数据,并将其分为三个层级,再借助ArcGIS软件分析方法将POI数据生成各层级医疗机构空间分布图、核密度分析图与缓冲区分析图等,分析医疗机构的聚集程度,并形成第一、二、三层级医疗机构800 m、1500 m与3000 m的服务范围覆盖率以及服务范围等级图。结果表明:(1)兰州市整体医疗资源配置空间分布不均衡。空间聚集程度上,东部明显高于西部,以城关片区为中心向周围逐渐降低。(2)从缓冲区分析图中可以发现,第一层级医疗机构主要集中在城市快速发展的区域,地区性特点突出,第二、三层级则随机分布。覆盖率上,城关片区与西固片区覆盖率更高,且第一层级医疗机构数量最多,空间分异大,第二、三层级数量少,分布相对均匀。(3)兰州市整体医疗服务水平不高。服务范围等级上,城关片区与七里河片区的医疗机构设施全面,分布较广,安宁片区与西固片区严重缺乏第二、三层级资源。建议从尊重城市规划发展要求基础上完善医疗机构的空间配置,完善分级诊疗制度,科学预测年就诊量,加强建设各等级医院的分工协作体系,以及加强韧性城市建设,增加就医需求多样化服务三方面,合理优化医疗资源的空间布局。

考虑润滑间隙效应的空间并联机构动力学优化

为了改善润滑间隙效应引起的空间并联机构动态性能的渐变劣化问题,以3-RRPaR冗余并联机构为研究对象,提出一种考虑润滑间隙效应的空间并联机构动力学优化方法。建立了考虑润滑转动副间隙的3-RRPaR冗余并联机构动力学模型;以优化末端执行器的动力学响应误差和优化间隙关节处的约束反力为目的设置目标函数,通过优化末端执行器质量以及转动惯量的方式来缓解运动副间隙导致的劣化效应,建立了考虑润滑间隙效应3-RRPaR冗余并联机构动力学优化模型;试验验证了所建动力学模型的有效性,对比分析两种目标函数对优化效果的影响以选择最佳优化方式,并分析优化前后考虑润滑间隙效应的空间并联机构动力学特性,结果表明动力学优化使润滑间隙转动副处约束反力峰值降低16.16%,为改善间隙效应提高空间并联机构动态性能提供了理论支撑。

智力残疾人托养服务机构公共空间设计

在残疾人事业高质量发展的背景下,我国各级残疾人托养机构的建设水平不断提升,机构类型日益多样化。残疾人托养服务机构是我国残疾人社会保障的主要形式,也是现有残疾人设施的重要类型。该研究聚焦智力残疾人托养服务机构的公共空间,根据智力残疾人的障碍特征和需求,通过访谈、问卷和调研等方式,提取公共空间设计的影响要素,探寻适合智力残疾人托养服务机构的公共空间设计方法,为营造有利于身心健康的托养服务机构公共空间环境提供设计依据。

虚拟仿真技术在空间机构连接分离实验教学中的应用

文中从空间机构连接分离实验教学入手,查找分析传统实验教学立足于新工科建设课程的不足,采用信息化虚拟仿真技术与宇航科研成果相融合的方式进行机构虚拟仿真实验平台的建设,探索新工科建设环境下实验教学的新方法。注重知识点与能力的融合,去专业知识碎片化,以学生为中心,以虚促实绿色取向的理念,论述空间机构连接分离虚拟仿真实验教学新方法的必要性。阐述空间机构连接分离虚拟仿真实验平台建设的内容,最后,进行虚拟仿真实验教学演示,为新工科建设航空宇航制造工程专业实验教学提供有力的支撑。

医养结合养老机构空间设计策略研究

中国人口老龄化趋势异常严峻,到2035年将进入重度老龄化社会,意味着3~4人中有一名老年人。这将导致我国失能、半失能群体急剧上升,对于养老设施中医疗的需求越来越大,医养结合模式由此应运而生。文章通过大量调研,发现养老机构中医疗服务占比比例不同,总结出四种不同类型的养老机构,同时详细阐述了四种养老机构的异同。最后,结合养老机构中“医”与“养”两大功能板块的不同特点,提出在医养结合模式下养老设施空间功能配置的优化策略。

2-RRR并联机构的运动学及工作空间分析

针对当前主从式医疗手术机器人主手结构设计及高精度运动的需要,设计了一种可在空间中做定心运动的两自由度并联机构-2RRR型并联机构。首先,基于约束螺旋理论分析了该2-RRR并联机构的自由度数目和性质,并采用修正的Grübler-Kutzbach准则对机构的自由度分析进行验证;然后,基于机构的结构特性及几何约束条件,采用封闭矢量法构建了机构的正逆运动学模型,获得了其位置的封闭解;最后,通过仿真软件Adams对机构进行了运动学仿真计算验证,仿真结果证明了机构设计的合理性及运动学求解方法的正确性,为该并联机构在医疗手术机器人主手中的设计与应用提供理论依据。

辐射肋式空间可展开天线机构设计与分析

可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响。针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型。首先,开展了天线整体结构设计,根据结构组成进行尺寸计算并建立了结构的三维模型;然后,采用数值仿真软件开展了机构运动学仿真研究,并分析了运动的变化规律;最后,建立了有限元模型,开展了结构模态分析。研究结果表明,所提出的机构能够实现由收拢至展开的运动变化,展开过程中机构具有良好的同步性,构件间无干涉,验证了结构方案及原理的正确性和可行性。研究结果对于空间可展开天线基础理论及工程应用等具有较高的参考价值。

某空间机构内啮合复合行星齿轮传动系统设计与优化研究

齿轮传动系统是空间站等空间机构开展设备安装与维修、舱段转位与对接等任务的核心机械装置。空间机构齿轮传动系统需满足大扭矩、高效率、长寿命、轻量化等需求,对系统设计和优化方法提出了更高要求。针对某空间机构传动系统的设计需求,提出了“两级内啮合齿轮+三级2K-H行星齿轮”的复合行星齿轮传动系统构型方案,完成了传动系统各级齿轮的结构设计,并提出了基于多准则决策的空间机构齿轮传动系统多目标优化模型,实现多达49个结构参数的快速求解。相比优化前的传动设计方案,优化后的齿轮传动系统减重5.02%,安全系数提升8.01%,为新一代空间机械臂关节等空间机构装备研发提供了支撑。

空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构设计与分析

针对空间航天器锁紧装置驱动链长、占用物理空间大的问题,结合摩擦自锁理论,设计了空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构,利用多种有限元分析软件分别研究了机构的机械承载性能和电磁学性能。结果表明,在轴向最大锁紧承载工况下,锁紧珠与压板、顶杆、锁紧器外壳间的接触力随时间增加而线性增大,满足力的传递性准则和平衡准则,主要承载部件顶杆和锁紧珠所受的等效应力和变形量与时间呈线性关系,最大等效应力远小于材料的屈服极限强度,装置处于小变形范围。当线圈通入额定电流时,由于电阻发热效应,等电流密度的线圈内部出现稳定的欧姆损耗,电磁解锁装置内部近似为匀强磁场,铁芯的磁聚作用增强了端面的磁感应强度。对设计的空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构进行样机制造,并进行原理验证,为空间在轨对接接口的可重复锁紧机构设计和分析提供理论参考。

基于空间句法的医疗机构交通空间优化设计

本研究旨在未来能为医疗机构交通优化设计时提供可操作性的理论方法,完善医疗建筑之间的外部连接和节点优化,提高医疗机构交通空间的效率和功能性。空间句法是一种描述建筑与城市空间模式的语言,选择空间句法视域分析法,以Depthmap软件对宿迁人民医院交通空间进行定量分析解读。从平均深度值、整合度、选择度和可理解度4个角度计算比较,揭示医疗机构交通空间底层逻辑问题,并根据问题反向推演交通空间优化方法,为更新提供新的思路与路径。