智能化控制系统在水处理领域的应用与发展趋势

随着科技的不断发展,智能化控制系统在各个领域的应用日益广泛,尤其在水处理领域,其应用对于提高水质处理效率、降低能耗、减少运营成本具有重要意义。文中通过对智能化控制系统的基本概念和水处理领域中的重要性进行阐述,详细探讨智能化控制系统在水处理领域的应用,包括监测与数据分析、调控与优化以及远程监控与智能化运维等方面。同时,展望了智能化控制系统在未来在水处理领域的应用前景,为相关领域的研究和实践提供参考。

脑机接口技术在脑卒中患者下肢功能康复中的应用前景

背景:近年来,脑机接口技术通过对动作意图的识别实现对外部设备的操控,改变了人类与计算机的交互方式,可用于脑卒中后下肢功能的治疗,为脑卒中患者康复带来了新的希望。目的:分析和总结近些年脑机接口技术在脑卒中患者下肢运动功能康复中的应用,探讨脑机接口技术在脑卒中患者下肢功能康复中的临床应用价值。方法:以“脑卒中,脑机接口,下肢”为中文检索词,在中国知网进行相关文献检索;以“stroke,brain-computer interfaces,lower extremity”为英文检索词,在PubMed数据库进行相关文献检索,检索时间范围为2014年1月至2024年6月。结果与结论:脑机接口对脑卒中患者下肢运动功能恢复具有良好的应用前景,在康复医学应用领域正在不断扩大,但其机制尚未完全阐释清楚;此外,在采集患者脑电信号方面存在一定的局限,导致脑机接口系统精确识别肢体运动的能力较差,并且目前该技术的解码方法对识别步态周期存在局限性,不能精确定位到下肢各关节与肌肉的随意运动,阻碍了脑机接口技术的应用。未来的研究应该集中在阐明脑机接口技术对脑卒中患者下肢运动功能恢复的神经机制,增强大脑运动信号提取技术和设备,为个体患者制定多模态反馈实现更有效的运动康复,以期推动脑机接口技术在下肢运动功能康复领域的进一步发展,改善患者的康复效果,提高生活质量。

热泵干燥室的流场模拟及结构优化

为解决陈皮在热泵干燥过程中干燥不均匀、效率低等问题,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)对陈皮热泵干燥室的内部气流分布进行模拟仿真,并对导风板的排布方式进行优化模拟仿真分析。研究结果表明:有导风板时,干燥室的内部气流分布较均匀;当倾斜角度为30°、侧边间距为80mm、垂直间距为260mm时,能够有效提高陈皮热泵干燥室的气流分布均匀性和干燥效率。

采用星点设计-响应面法的陈皮热泵干燥特性研究

为研究陈皮热泵干燥特性及干燥工艺,通过单因素试验研究了铺料厚度、温度和风速对陈皮热泵干燥过程的影响,建立了动力学模型;以干燥时间和品质得分作为目标,采用响应面法中的星点设计优化了干燥工艺。试验结果表明:陈皮铺料厚度的动力学模型可以用Page方程来描述,并通过多元线性回归分析确定了Page模型参数与干燥条件变化呈多项式函数关系;最优陈皮热泵干燥工艺为温度58.0℃、铺料厚度20mm、风速3m/s,该条件下,陈皮干燥时间为100min,品质得分为9.0。研究结果可为陈皮热泵干燥应用提供参考。

基于系统语境下的儿童康复机器人CMF设计研究

本研究基于系统语境下,探究儿童康复机器人CMF设计的关键要素与模型构建。通过构建CMF设计模型,综合规划色彩、材料和表面工艺等内在要素,以可用性、实用性和赞许性等外围约束筛选条件,旨在打造符合儿童心理与生理特点的外骨骼式康复机器人。研究发现,CMF设计的精妙运用不仅能提升产品的美观度,更能增强儿童与机器人的情感联系,从而提高康复效果。本研究初探为儿童康复机器人设计新视角和方法,也展现了CMF设计在复杂康复机器人产品中广阔应用前景,为儿童康复机器人设计注入了更多人文关怀和实用价值。

基于IPD模式的设计嵌套机制与实施策略

随着技术与市场的快速革新,用户需求多样化、产品智能复杂化及设计协同常规化等因素进一步推进集成产品开发(IPD)模式,传统设计程序与方法需与其主动融合,以适应设计范式的转变。为探索与建构基于IPD模式下的设计嵌套机制,文章通过组织架构、资源整合、设计程序与作用机制逐步分析建构机制模型。设计嵌套机制实施过程,以设计系统工程观念萃取沉淀设计公共模块,促进企业搭建设计创新平台、跨界协同机制与并行开发流程。

污水在线监测设备中电气自动化的应用探究

传统污水监测多为人工取样方式,浪费人力物力较多,受人员因素影响,工作效率较低,欠缺实时性,鉴于此,需立足于电气自动化技术应用污水在线监测设备,提高污水监测水平。为此,文章以污水在线监测设备概述为切入点,简要分析污水在线监测系统结构组成与主要设备,并以此为基础,提出自动化在线监测系统、传感器、仪表设计方法及其工作流程,从而为相关工作者提供参考。

悠行外骨骼机器人

悠行外骨骼是一款通过算法模拟正常人步态带动患者步行训练的康复装置,能够帮助患者重获行走能力和实现功能代偿。该产品的康复效用基于"神经可塑性"理论,为脊髓损伤、脑卒中或其他神经系统疾病导致的下肢运动功能障碍的患者提供康复训练。

重载六轴机器人大臂重力平衡研究

在重载六轴机器人工作过程中,大臂频繁上升摆动,使电机不断克服重力势能做功,导致电机扭矩出现波动,并且会导致驱动能量耗散,影响电机和驱动器的寿命,造成零部件成本提高。基于能量平衡角度,对重载六轴机器人大臂的重力平衡进行研究。分析大臂驱动的零部件之间的运动耦合关系,基于连杆矩阵方法,通过数值搜索和几何作图,精确得到工作空间。在重力势能发生变化时,释放或存储平衡装置中的弹性势能,达到重力势能完全平衡,实现电机驱动的能量全部用于运动部件的动能传递,避免重力势能无用消耗。通过研究,得出重力平衡通用表达式和优化算法。

六自由度机器人运动学与奇异性分析

建立六自由度机器人的运动学模型,基于矩阵理论分析六自由度机器人的机构特点,比较六自由度机器人的正向运动学算法和逆向运动学算法,进行奇异性分析,并进行工程实例验证。

基于运动预测的髋关节外骨骼实时助力控制

针对下肢肌力衰退群体日常出行需求,设计了可穿戴的髋关节外骨骼,实现对人体日常步行意图的精准感知,并对髋关节的屈曲/伸展动作提供实时助力.为了实现频繁走停条件下的助力时机准确性和规律步行条件下的助力无延时,提出了一种基于混合振荡器的运动预测模型,将步态数据从时域转化为相角域,实现人体步行步态的预测和步态周期的分割,通过相角在线计算助力矩,对髋关节外骨骼进行助力控制.为了消除大助力矩下产生的抖动,对大腿杆上的惯性测量单元进行了解耦布置设计.通过跑台步行实验和自由步行实验,分别验证了髋关节外骨骼对于瞬时速度变化、均匀速度变化的适应性,以及在走停切换、自由随意步行时的适应性和有效性.同时检测和对比人机交互力,验证了带预测能力的自适应振荡器模式能提供更好的助力体验.实验结果表明,基于混合振荡器模型的助力控制策略能够兼顾走停切换条件下非周期步态的助力和规律步行条件下的类周期无延时助力.