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柔性踝关节外骨骼系统设计与行走控制

柔性踝关节外骨骼系统设计与行走控制

作者：赵留刚重庆理工大学

学位级别：硕士

人口老龄化和医疗资源短缺的背景下,人工辅助老年人行走及运动康复的成本逐渐增加。外骨骼作为可穿戴运动辅助设备,可辅助老年人行走并协助患者康复训练。刚性外骨骼存在柔顺性不足、体积大和携带不便等问题。本文设计了一种柔顺性高、... 详细信息

人口老龄化和医疗资源短缺的背景下,人工辅助老年人行走及运动康复的成本逐渐增加。外骨骼作为可穿戴运动辅助设备,可辅助老年人行走并协助患者康复训练。刚性外骨骼存在柔顺性不足、体积大和携带不便等问题。本文设计了一种柔顺性高、轻量便捷的柔性踝关节外骨骼,旨在辅助人体行走,降低人体能耗,减缓肌肉疲劳,并适用于更广泛的应用场景。首先,基于下肢运动分析,完成了踝关节外骨骼结构设计。分析了人体下肢运动解剖学和行走步态,利用OpenSim仿真分析踝关节运动生物力学特性,得到了关节运动数据。通过踝关节运动机理分析,构建了外骨骼概念系统。提出了外骨骼模块化的设计方案,并设计了一种基于鲍登线驱动的柔性踝关节外骨骼。其次,进行了人机耦合运动分析。建立了踝关节背屈和跖屈的人机耦合模型,分析踝关节与外骨骼的运动关系,获得电机输出力矩与踝关节角度的关系模型。建立人机运动学模型,并基于拉格朗日方程,建立了动力学模型。为外骨骼控制系统设计奠定了理论基础。随后,搭建了外骨骼控制系统。基于IMU的阈值算法实现步态事件检测,包括脚跟触地、平足、脚跟离地和脚趾离地。利用Hermite插值获得了踝关节角度和力矩轨迹函数。基于人机动力学模型设计了外环和内环外骨骼控制策略,外环基于Sigmoid函数实现了变导纳参数自适应控制,以调整踝关节位置误差,内环采用了PID位置控制。为行走控制实验奠定了基础。最后,制作外骨骼原型样机,并进行了人体表面肌电和代谢评估实验。肌电实验显示,腓肠肌和比目鱼肌的肌电信号平均降低率分别为8.32%和9.21%,最大降低率分别为9.32%和10.45%。代谢实验显示,穿戴外骨骼助力时平均减少了2.32%的代谢能耗,最高减少了2.59%的代谢能耗。实验证明了外骨骼在辅助人体行走时具有一定的助力效果。本文基于踝关节运动生物机理设计了柔性踝关节外骨骼。采用了鲍登线驱动,基于IMU实现了步态事件检测,建立了人机动力学模型,并基于模型实现了外骨骼外环变导纳参数自适应控制和内环PID位置控制。外骨骼通过补偿机制分担部分踝关节行走时的肌肉用力,以减少行走做功。通过人体表面肌电和代谢实验评估外骨骼功效,结果验证了系统的有效性,为外骨骼进入临床应用提供了参考。

关键词：踝关节外骨骼柔性驱动步态事件检测导纳控制助力评估

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引信涡轮发电机限速研究

引信涡轮发电机限速研究

作者：郭留金中北大学

学位级别：硕士

岩藻多糖对大口黑鲈的生长性能、免疫功能及抗氧化能力的影响

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饲料研究 2024年

作者：林米妮刘鋆斐骆春萍涂传灯许敏黄雅瑜蔡树芸张怡评福建中医药大学药学院自然资源部第三海洋研究所海洋生物资源开发利用工程技术创新中心厦门海洋职业技术学院海洋生物学院福建省海岛资源生态监测与保护利用重点实验室

本试验旨在探究岩藻多糖对大口黑鲈生长、免疫调节及抗氧化的影响。挑选90尾健康大口黑鲈，随机分3组。空白组投喂基础饲料（D0），试验组岩藻多糖添加为0.5%（D1）、1%（D2），连续投喂60 d。结果表明，添加不同水平的岩藻多糖对大口... 详细信息

本试验旨在探究岩藻多糖对大口黑鲈生长、免疫调节及抗氧化的影响。挑选90尾健康大口黑鲈，随机分3组。空白组投喂基础饲料（D0），试验组岩藻多糖添加为0.5%（D1）、1%（D2），连续投喂60 d。结果表明，添加不同水平的岩藻多糖对大口黑鲈生长性能指标均无显著影响（P>0.05）。与对照组相比，D1、D2组显著降低甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）含量及谷丙转氨酶（GPT）活性，仅D1组显著降低血清谷草转氨酶（GOT）活性（P<0.05）。同时，D1、D2组显著增加血清碱性磷酸酶（AKP）及溶菌酶（LZM）活性（P<0.05）。此外，D1组血清过氧化氢酶（CAT）活性显著高于对照组（P<0.05）。各试验组显著增加血清超氧化物歧化酶（SOD）、降低丙二醛（MDA）（P<0.05）。仅D1组对肝脏CAT及MDA差异均显著，D1、D2组的肝脏SOD显著高于对照组（P<0.05）。D1组脾脏CAT、SOD活性显著提高，而D2组的脾脏MDA显著降低（P<0.05）。综上，饲料中添加0.5%岩藻多糖对调节大口黑鲈脂质代谢、免疫及提升抗氧化能力效果最佳。

关键词：岩藻多糖大口黑鲈生长非特异性免疫抗氧化能力

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党史教育融入高中思想政治教学研究

党史教育融入高中思想政治教学研究

作者：赵留佳湖北大学

学位级别：硕士

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代谢综合征运动干预作用机制的研究进展

中华高血压杂志（中英文） 2024年第2期32卷 133-139页

作者：吴佩芸林诚福建医科大学健康学院福建福州350122

代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是一组以腹型肥胖、糖代谢异常、高血压、血脂异常等为主要特征表现的代谢性紊乱临床症候群,并非为一种单一疾病,而是一系列心血管危险因素的聚集,是严重影响健康的病理性状态^([1])。1988年,Reaven^(... 详细信息

代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是一组以腹型肥胖、糖代谢异常、高血压、血脂异常等为主要特征表现的代谢性紊乱临床症候群,并非为一种单一疾病,而是一系列心血管危险因素的聚集,是严重影响健康的病理性状态^([1])。1988年,Reaven^([2])首次将胰岛素抵抗、血脂异常、高血压等一系列异常因素总结为X综合征。

关键词：临床症候群心血管危险因素运动干预糖代谢异常代谢综合征腹型肥胖 X综合征异常因素

大运河江浙段沿线城市文旅消费水平的时空演化特征与影响路径研究

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大运河江浙段沿线城市文旅消费水平的时空演化特征与影响路径研究

作者：徐留倩扬州大学

学位级别：硕士

利用CRISPR技术创建玉米雄性不育突变体及其应用研究

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利用CRISPR技术创建玉米雄性不育突变体及其应用研究

作者：侯留迪长江大学

学位级别：硕士

废弃酒糟衍生碳材料的制备及其作锂/钠/钾离子电池负极材料的性能研究

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废弃酒糟衍生碳材料的制备及其作锂/钠/钾离子电池负极材料的性能...

作者：杨留超成都大学

学位级别：硕士

储能设备的紧缺推动着社会对于电池行业的关注。在锂离子电池（LIBs）负极方面,生物质碳材料因为其来源广泛,资源丰富性和独特的微观形貌而受到广泛关注。生物质材料通过高温热解制备得到的碳材料通常具有独特的无序结构,这能为锂离子... 详细信息

储能设备的紧缺推动着社会对于电池行业的关注。在锂离子电池（LIBs）负极方面,生物质碳材料因为其来源广泛,资源丰富性和独特的微观形貌而受到广泛关注。生物质材料通过高温热解制备得到的碳材料通常具有独特的无序结构,这能为锂离子的存储提供更多的活性位点,从而使得电池性能提升。且硬碳材料较大的层间距也意味着钠/钾离子的脱嵌过程能够顺利进行,从而保证了电池的循环稳定性。为了进一步探索硬碳材料的储能机理,也为了探索生物质的再利用途径,本文以酿酒副产物酒糟为前驱体,旨在通过简单的工艺手段制备得到具有优异电化学性能的硬碳负极材料,研究如下:（1）利用简便的一步碳化法和水浴法制备了以废弃酒糟为前驱体的具有较大比表面积的多孔碳材料（Lees-C）,并将其作为负极活性材料应用于LIBs当中。利用热重分析仪（TGA）确定材料的最佳煅烧温度为700℃。材料在氢氧化钠水热反应去除Si O的过程中形成丰富的孔径结构,比表面积大幅提升,能达到945.61 m·g,丰富的介孔结构有利于电解液与硬碳的快速润湿,提供快速的离子传输通道。得益于较大的比表面积和丰富的介孔结构,Lees-C作为硬碳负极能为LIBs提供1657.53 m Ah·g的首圈充电比容量(100 m A·g),在2000圈充/放电循环后仍能保持在1200 m Ah·g左右（库伦效率接近99%）的可逆容量,展示出优异的倍率性能和长循环稳定性。（2）基于Lees-C在LIBs的电化学行为,在此基础上对其进性改性。将废弃酒糟经过二步煅烧法和HF溶剂热反应后制备得到的硬碳材料（FO-HCs）作为负极应用于钠离子电池（SIBs）和钾离子电池（PIBs）当中。在钠/钾离子电池中以100 m A g电流密度循环一千圈后容量分别保持为386.5/347.2 m A g,即使在1 A g时,它仍能在循环500圈后提供336.4/216.3 m A g的较高容量,这是因为FO-HCs在微观下为多孔纳米柔片状结构,其独特的孔隙结构为离子传输提供了更多的活性位点。更重要的是,通过密度泛函理论（DFT）计算和原位XPS刻蚀技术表明,F元素的掺杂使得碳层获得了适度的K吸附能力,这不仅有利于减少不可逆的K插入导致的容量损失,并且会在提高离子传播速率的同时,诱导更多的K吸附在碳层缺陷处,从而获得了更高的可逆容量和倍率性能。并进一步通过原位拉曼光谱和XRD图谱证明在FO-HCs中,钾的储存主要可分为高压区域的吸附和低压区域的插层两种行为。因此,本项工作为离子电池提供了一种来源丰富的硬碳负极材料制备方案,同时为硬碳负极的元素掺杂提供了一种简便可行的改性方案。

关键词：酒糟硬碳负极材料锂离子电池钠离子电池钾离子电池

脉冲电沉积Ni-P-Al2O3-SiO2复合涂层的制备工艺及性能优化

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脉冲电沉积Ni-P-Al2O3-SiO2复合涂层的制备工艺及性能优化

作者：许留同河南科技学院

学位级别：硕士