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中枢模式发生器与足端轨迹的非线性映射

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 258-271页

作者：陈久朋陈治帆伞红军祖永斌昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500

控制的仿生性和行走的稳定性是四足机器人步态研究中重要的两个方面。为了提高四足机器人运动的稳定性,本文通过Hopf振荡器搭建了CPG模型,分别实现了多种步态及步态之间的转换。比较了基于CPG的步态控制方法和轨迹规划的步态规划方法在... 详细信息

控制的仿生性和行走的稳定性是四足机器人步态研究中重要的两个方面。为了提高四足机器人运动的稳定性,本文通过Hopf振荡器搭建了CPG模型,分别实现了多种步态及步态之间的转换。比较了基于CPG的步态控制方法和轨迹规划的步态规划方法在行走上的优劣性。为了同时利用CPG控制和轨迹规划的优点,提出采用神经网络将CPG控制曲线与足端轨迹逆运动学获得的驱动曲线进行非线性映射,使得四足机器人在控制上具备仿生特性,在足端接触上具备零冲击特性。仿真和实验结果表明,采用CPG的步态生成方法和轨迹规划方法四足机器人的行走速度理论行走速度80 mm/s相近,但采用CPG的步态生成方法四足机器人侧向位移在±10 mm以内且俯仰角在±1.5°之间,而采用轨迹规划的控制方法四足机器人侧向位移在±35 mm以内且俯仰角在±4°之间,可见两种控制方式对侧向偏移和俯仰运动的表现不一致。通过实验测量可知,机器人采用walk步态行走速度为18.57 mm/s,与理论行走速度20 mm/s接近,步态转换后以trot步态行走,行走速度为76.15 mm/s,与理论行走速度80 mm/s接近,少许误差可能是装配和行走过程打滑导致的。测量其侧向偏移程度可知,其侧向的偏移量左侧在15 mm内,右侧在25 mm内,其侧向偏移量均在合适的范围内,证明所提算法的有效性。

关键词：四足机器人 CPG模型足端轨迹非线性映射行走稳定性

黄粉虫替代鱼粉对低淀粉缓沉性膨化饲料加工质量的影响

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农业工程学报 2024年第5期40卷 317-325页

作者：刘子奇李星李军国商政董颖超牛力斌李俊商方方杨洁中国农业科学院饲料研究所北京100081 农业农村部动物产品质量安全饲料源性因子风险评估实验室北京100081

为探究不同加工工艺参数和黄粉虫蛋白替代鱼粉不同比例对低淀粉缓沉性水产膨化颗粒饲料加工质量的影响,并优化得出最适操作参数,该研究采用Box-Behnken试验设计,以黄粉虫蛋白替代比例、调质后物料含水率和膨化机模头温度3个因素为自变量... 详细信息

为探究不同加工工艺参数和黄粉虫蛋白替代鱼粉不同比例对低淀粉缓沉性水产膨化颗粒饲料加工质量的影响,并优化得出最适操作参数,该研究采用Box-Behnken试验设计,以黄粉虫蛋白替代比例、调质后物料含水率和膨化机模头温度3个因素为自变量,变化范围分别在0~50%、26%~30%、100~140℃之间,以膨化颗粒饲料容重、沉降速度、10 min沉水率、能耗为因变量,对3个自变量参数进行优化。试验结果表明:低淀粉缓沉性膨化饲料的容重随着黄粉虫替代比例的升高逐渐升高,随含水率的升高而升高,随着模头温度的升高略微升高;沉降速度随着黄粉虫替代比例的升高逐渐升高,随着模头温度的升高呈现先升高后降低的趋势;当黄粉虫替代比例在0~25%时,沉降速度随着含水率的升高逐渐增大,当黄粉虫替代比例为50%时,沉降速度随含水率的升高呈现先升高后降低的趋势;10 min沉水率随着黄粉虫替代比例的升高逐渐升高,随着含水率的升高而升高;10 min沉水率随着模头温度的升高呈现先升高后降低的趋势;能耗随着黄粉虫替代比例的升高逐渐升高,随着调质后物料含水率的升高总体呈降低的趋势,随着模头温度的升高逐渐降低。方差分析结果显示各因素对低淀粉缓沉性水产膨化颗粒饲料加工质量的影响由大到小顺序为:黄粉虫蛋白替代比例、调质后物料含水率、膨化机模头温度。优化得到加工低淀粉缓沉性水产膨化颗粒饲料的最优工艺参数为和最适替代比例:调质后物料含水率为27.6%,模头温度为108℃,黄粉虫蛋白替代比例为15.0%,在此条件下加工出的膨化颗粒饲料沉降速度为7.73 cm/s、10 min沉水率为95%、能耗为34.39 (kW·h)/t。验证结果表明,各指标试验值与预测值的相对误差均小于4%,模型优化结果可靠,研究结果可为饲料企业生产低淀粉缓沉性水产膨化颗粒饲料提供参考依据。

关键词：饲料含水率黄粉虫蛋白缓沉性响应面法工艺参数

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运动边界对高寒动车组转向架区域风雪运动的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第5期55卷 1665-1677页

作者：王家斌刘浩源刘操商雯斐张琰高广军中南大学重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南长沙410075 中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075

采用基于Realizable k−ε湍流模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)探究运动边界对高速列车底部风雪运动规律及转向架区域积雪分布的影响。研究结果表明:地面的运动有效缓解了转向架底部气流的流向动能衰弱效应,显著增加... 详细信息

采用基于Realizable k−ε湍流模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)探究运动边界对高速列车底部风雪运动规律及转向架区域积雪分布的影响。研究结果表明:地面的运动有效缓解了转向架底部气流的流向动能衰弱效应,显著增加了转向架2区域的流向速度分布,并影响了雪粒垂向速度分布,致使转向架1区域的表面积雪质量降低33.6%,转向架2区域的表面积雪质量增加20.1%;列车轮对的旋转未影响转向架底面积雪分布,但轮对旋转使后端板周围雪粒垂向速度大幅增加,进而增加了转向架上表面的积雪分布;相较于旋转轮对,在轮对静止条件下,牵引电机、齿轮箱、构架和后端板表面积雪质量分别降低1.5%、2.9%、3.4%和6.4%,转向架2区域的表面积雪总质量整体降低3.2%,因此,在高速列车转向架区域积雪的数值仿真和风洞试验研究中,要尽可能地实现转向架、地面和轮对之间的相对运动。

关键词：高速列车转向架区域风雪流运动边界数值模拟

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运动边界对冰雪风洞试验段流场特性影响研究

铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1320-1333页

作者：高广军张琰刘操商雯斐于尧王家斌中南大学重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南长沙410075 中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室四川绵阳621000

轨道列车转向架区域的积雪结冰现象,是关乎列车运行稳定以及行车安全的关键问题。为了解决转向架区域的积雪结冰问题,研建列车转向架积雪结冰风洞以研究原始比例模型转向架区域流场特性。基于SST k-ω的IDDES湍流模型,分析不同运动边界... 详细信息

轨道列车转向架区域的积雪结冰现象,是关乎列车运行稳定以及行车安全的关键问题。为了解决转向架区域的积雪结冰问题,研建列车转向架积雪结冰风洞以研究原始比例模型转向架区域流场特性。基于SST k-ω的IDDES湍流模型,分析不同运动边界条件下风洞试验段气流流动特性,探索积雪结冰风洞在现有运动边界条件下的流场模拟适应性与差距。通过网格无关性验证和流场校测,验证数值方法能够满足积雪结冰风洞流场的模拟。研究结果表明:静止地面和静止轮对无法近似模拟真实环境下运动地面和旋转轮对的边界条件的流场特性,轨面以上的空间平均速度最高偏大5倍,静止地面和旋转轮对的风洞实际边界与真实边界更接近;静止地面和静止轮对下转向架后侧的空间压强平均负压高于其他工况,车体后端板表面和转向架表面平均负压强偏差较大,静止地面和旋转轮对的表面负压平均偏差9%,转向架轮对表面压强偏差15%;不同工况下的转向架区域的湍流度差别不大,转向架前侧区域的湍流度在静止地面和轮对下整体偏大。综上所述,在不同试验段运动边界条件下,现有积雪结冰风洞中静止地面和旋转轮对边界条件能较好地模拟实际运行状态下的转向架区域流场特性,为后续试验研究转向架区域的流场特性和积雪结冰问题奠定基础。

关键词：风洞转向架数值仿真边界条件 IDDES

3株肺癌细胞中9个肿瘤相关基因的启动子甲基化状态和部分基因表达的相关性

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肿瘤 2004年第3期24卷 216-222页

作者：杨振华商祖斌余坚蔡映云张红宇顾峻徐慧莉朱景德复旦大学附属中山医院上海200032 上海交通大学

目的　对 3株肺癌细胞中 9个肿瘤相关基因的启动子甲基化状态和部分基因表达的相关性进行评估。方法　通过甲基化特异性多聚酶链反应法 (MSP)结合DNA测序来确定 3株肺腺癌细胞株 (A5 4 9,SH77和SPE A 1)中 9个基因的启动子CpG岛的甲基... 详细信息

目的　对 3株肺癌细胞中 9个肿瘤相关基因的启动子甲基化状态和部分基因表达的相关性进行评估。方法　通过甲基化特异性多聚酶链反应法 (MSP)结合DNA测序来确定 3株肺腺癌细胞株 (A5 4 9,SH77和SPE A 1)中 9个基因的启动子CpG岛的甲基化状态 :APC ,CDH13,DAPK1,MGMT ,MYOD1,p16 INK4a,p73,RAR β和WT1基因。同时采用半定量RT PCR的方法来量度下列 5个基因的表达 :CDH13,MGMT ,MYOD1,RAR β和WT1基因。结果　在 9个受检基因之中 ,下列 4个基因在三株细胞中均呈同样的甲基化谱式 :仅有去甲基化 :APC和DAPK1,以及兼有甲基化和去甲基化 :p73和p16 INK4a。而其余 5个基因则表现为不同的甲基化模式。尽管 ,这 5个基因的表达谱式大体上符合其启动子CpG岛甲基化的表达静息的原则 ,个别的例外亦是有的。这提示着与DNA甲基化状态无关的机制可能也会参与该基因的表达调控。

关键词：肿瘤相关基因启动子甲基化肺癌甲基化特异性多聚酶链反应法

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同位素取代制备硝酸铵及其性能表征

火炸药学报 2024年

作者：鄂秀天凤王伟雷雯徐志斌刘瑞斌解龙肖川商照聪孟子晖上海化工研究院有限公司北京理工大学物理学院北京理工大学化学与化工学院中国兵器科学研究院

采用同位素取代技术，将硝酸铵(NH4NO3)中的14N取代为15N，并对15N代硝酸铵的性能进行了研究。与普通硝酸铵相比，采用扫描电镜、红外和X射线衍射分析发现15N代硝酸铵的化学结构基本不变；NH415NO3和15NH4NO3的密度由1.72 g·cm-3提升至... 详细信息

采用同位素取代技术，将硝酸铵(NH4NO3)中的14N取代为15N，并对15N代硝酸铵的性能进行了研究。与普通硝酸铵相比，采用扫描电镜、红外和X射线衍射分析发现15N代硝酸铵的化学结构基本不变；NH415NO3和15NH4NO3的密度由1.72 g·cm-3提升至1.75 g·cm-3和1.76 g·cm-3，吸湿率下降至97.1%和95.2%，感度和热稳定性基本不变；采用微小药量激光点火装置测试发现NH415NO3和15NH4NO3的爆速分别提升至6610 m·s-1和6680 m·s-1，爆热提升至3730 kJ·kg-1和3840 kJ·kg-1。证明稳定同位素技术可进一步提升现有高能材料的性能。

关键词：高能物质稳定同位素 N元素硝酸铵能量

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数字钻孔图像岩体结构面自动化识别方法

重庆大学学报 2024年第2期47卷 40-50页

作者：张占旭苏俊辉吕光祖骆维斌许存禄甘肃路桥建设集团有限公司兰州730000 兰州大学信息科学与工程学院兰州730000

数字钻孔摄像技术能准确获取钻孔中岩体结构面特征信息,针对现有数字钻孔图像分析人力需求量大、主观性强、计算量大的不足,研究提出方案实现数字钻孔摄像技术采集的钻孔内壁图像自动识别。首先,用二维伽马函数光照自适应矫算法对图像... 详细信息

数字钻孔摄像技术能准确获取钻孔中岩体结构面特征信息,针对现有数字钻孔图像分析人力需求量大、主观性强、计算量大的不足,研究提出方案实现数字钻孔摄像技术采集的钻孔内壁图像自动识别。首先,用二维伽马函数光照自适应矫算法对图像进行光照均匀处理,利用经过预训练的DexiNed网络对矫正后图像边缘进行特征提取;其次,提出Epremoval方法处理边缘点噪声提取感兴趣区域;最后,根据正弦曲线泰勒展开式对图像中的表征数据进行多项式拟合。通过对得到曲线进行计算、空间变换和数理变换得到岩体结构面参数。以某隧道工程的数字钻孔图像为例,研究提出的算法结果优于人工辅助判读结果。

关键词：数字钻孔图像岩体结构面感兴趣区域泰勒展开式多项式拟合

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工匠精神在中职建筑专业人才培养中的渗透

学周刊 2024年第24期24卷 10-12页

作者：廖祖斌福建省永安职业中专学校福建永安366000

中职学校是工匠人才的摇篮,在中职教育过程中渗透工匠精神,有利于提升学生的整体水平,为学生未来就业带来帮助。但是在实际教学中,部分中职学校对于工匠精神的传承并不理想,存在一些限制性因素。如何突出中职教育的优势,让学生时刻秉承... 详细信息

中职学校是工匠人才的摇篮,在中职教育过程中渗透工匠精神,有利于提升学生的整体水平,为学生未来就业带来帮助。但是在实际教学中,部分中职学校对于工匠精神的传承并不理想,存在一些限制性因素。如何突出中职教育的优势,让学生时刻秉承工匠精神,培养出全方位发展的人才,成为职业教育者面临的难题。本文分别论述工匠精神在中职建筑专业的渗透现状以及有效的渗透策略。

关键词：工匠精神中职学校建筑专业人才培养

基于船位数据的南极磷虾中层拖网船作业状态特征提取

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海洋渔业 2024年

作者：苏冰何瑞麟赵国庆蒋沛雯李阳商宸韩海斌沈烈张衡大连海洋大学航海与船舶工程学院青岛海洋科技中心崂山实验室中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室河南科技职业大学农业农村部渔业遥感重点实验室安徽师范大学上海海洋大学

为研究基于船位数据提取南极磷虾中层拖网船的作业状态特征，选取2021年福荣海、龙腾和龙发等3艘中国南极磷虾中层拖网船的VMS船位数据，采用航速、航向的阈值综合判别方法初步判断渔船作业状态（分为捕捞、航行和漂流），并与渔捞日志... 详细信息

为研究基于船位数据提取南极磷虾中层拖网船的作业状态特征，选取2021年福荣海、龙腾和龙发等3艘中国南极磷虾中层拖网船的VMS船位数据，采用航速、航向的阈值综合判别方法初步判断渔船作业状态（分为捕捞、航行和漂流），并与渔捞日志数据进行对比验证，确定渔船实际作业状态。依据船位数据中的航速、航向、时间区间、经纬度等特征，构建了基于深度学习网络的船位状态识别算法，并将数据集按照8:2的比例分为训练集和验证集代入训练，提取渔船的作业天数、作业日期以及对应的作业位置信息，并与实际填写的渔捞日志数据进行对比验证。结果表明：提取的结果和实际记录的结果误差较小，其中作业天数每月差值在0～2d，平均准确率为93.88%；作业位置距离差值较小，总体在20km以内，占总天数的94%；与k近邻、逻辑回归、贝叶斯和决策树等传统机器学习算法相比，基于深度学习模型的南极磷虾拖网船作业状态特征提取正确率最高，达87.04%。研究结果对识别南极磷虾拖网渔船作业状态、捕捞行为和渔业管理具有一定的参考价值。

关键词：南极磷虾船位数据作业状态深度学习