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静电驱动Kresling折纸软泵设计及驱动特性研究

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静电驱动Kresling折纸软泵设计及驱动特性研究

作者：于棠杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,气动软体机器人因具有高度灵活性、良好顺应性和出色适应性等特点成为国际研究的热点。目前常见的气动软体机器人通常采用外接的气体压缩机作为气源供给装置。然而,作为气动软体机器人的“心脏”,气体压缩机显然过于笨重。同时,... 详细信息

近年来,气动软体机器人因具有高度灵活性、良好顺应性和出色适应性等特点成为国际研究的热点。目前常见的气动软体机器人通常采用外接的气体压缩机作为气源供给装置。然而,作为气动软体机器人的“心脏”,气体压缩机显然过于笨重。同时,气源外接不仅增加了能源泄露的风险,还严重制约了气动软体机器人的便携性和自主性,极大限制了其潜在应用。因此,开发轻量化、集成化和柔性化的移动气泵至关重要。本文基于静电驱动原理,以经典Kresling折纸结构构建软泵主体,研制了一种具备大尺度压缩变形的静电折纸软泵。该软泵在保持静电驱动高效、轻便、快速响应等优点的同时,还具备形变自恢复功能,对于新一代全柔性气动驱动系统的开发具有重大意义。本课题的主要工作有:(1)通过静电驱动与经典Kresling折纸结构相结合,构建了一种具备大尺度折叠变形的静电折纸软泵。在静电的作用下,柔性侧壁和泵底上的电极相互吸引,形成拉链式吸合,从而导致折纸软泵压缩变形并泵出腔内气体。为了改善Kresling折纸结构在非刚性折叠过程中出现的应力集中问题,本研究采用了过渡圆弧折痕设计,有效降低了折叠运动中的应力集中,从而提升了软泵驱动性能。此外,通过将折纸软泵电极进行分布式布置,旨在保持折纸软泵整体结构支撑的同时,尽可能减少折痕处的刚度,有效平衡了静电驱动效能与结构的形变自恢复能力。(2)对Kresling折纸软泵进行数学建模和理论分析。利用空间几何与材料力学相关理论知识,建立Kresling折纸结构三维点-线空间拓扑模型与平行板电极静电驱动模型,并通过反推法将两模型结合并推导Kresling折纸软泵准静态响应模型。(3)Kresling折纸软泵实验测试与性能表征。搭建相关实验台,分别测试折纸软泵单次泵气输出气压、折叠位移和连续泵气输出气压、输出流量等性能参数,实验测得折纸软泵可以实现最高0.98 k Pa的输出气压,8.96 cm的折叠位移,折叠比例高达73.2%。同时在不同频率的连续驱动下,折纸软泵可以实现与单次驱动相同的气压输出,以及最高14.4 m L/s的稳定流量输出。针对测得数据进行分析和表征,并讨论不同设定条件对相关输出性能的影响。(4)Kresling折纸软泵优化改进。通过分析实验数据和影响因素,发现柔性侧壁的刚度对折纸软泵性能有着显著影响。为了在保证足够支撑性的同时改善柔性侧壁刚度,本节通过调整电极数量进行实验,选取了配置有三分布式与六分布式电极的折纸软泵进行比较分析。实验表明,相比于六分布式电极,三分布式电极折纸软泵单次泵气输出气压略有降低,但其下降幅度远低于理论预期。在连续泵送气体性能方面,三分布式电极的折纸软泵在低频驱动下展现了更高的流量输出。相对地,在高频驱动条件下,六分布式电极折纸软泵能够实现更大的流量输出。(5)Kresling折纸软泵应用研究。基于折纸软泵的输出特性,提出并搭建了Kresling折纸软泵充气系统和人工肌肉拉伸系统。通过折纸软泵充气系统可向铝膜气球持续泵送气体直至其完全充满。同时,利用人工肌肉拉伸系统最高可将10g重物提升14 mm、20 g重物提升10.3 mm。进一步验证了折纸软泵在移动气泵和人工肌肉领域实际应用的可行性。

关键词：折纸软泵柔性气泵静电驱动 Kresling折纸结构过渡圆弧折痕

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城乡居民医保整合对农村家庭的减贫长效作用

中国沙漠 2024年第2期44卷 220-230页

作者：高树棠陶玉玲兰州财经大学金融学院甘肃兰州730030

在乡村振兴战略背景下,为实现脱贫攻坚成果与乡村振兴的有效衔接,基本医疗保险需要发挥长效减贫作用,推动脱贫地区生态文明和经济可持续发展。本文利用中国家庭追踪调查(CFPS)数据2012—2020年的农村家庭数据,运用多期双重差分(DID)及... 详细信息

在乡村振兴战略背景下,为实现脱贫攻坚成果与乡村振兴的有效衔接,基本医疗保险需要发挥长效减贫作用,推动脱贫地区生态文明和经济可持续发展。本文利用中国家庭追踪调查(CFPS)数据2012—2020年的农村家庭数据,运用多期双重差分(DID)及双重差分倾向得分匹配方法(PSM-DID),检验了作为基本公共服务的城乡居民医保整合政策带来的防贫绩效,进而研究政策对农村家庭的减贫长效作用。结果显示:实施城乡居民医保整合政策能够显著降低农村家庭贫困脆弱性,也发挥了良好的长效减贫作用;通过异质性分析发现城乡居民医保整合政策对低收入及中等收入人群、贫困脆弱程度较高、无老人家庭、无住院成员家庭及生态脆弱地区家庭更能有效发挥其减贫效应;机制检验表明城乡居民医保整合可以通过增加农村家庭资本积累、降低医疗保健支出、提升健康水平以及提升主观社会地位发挥减贫长效作用。

关键词：城乡居民医保整合贫困脆弱性减贫长效作用多期DID

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泡型棘球蚴病的免疫预防现状

中国病原生物学杂志 2024年第1期19卷 101-106,112页

作者：李文桂陈雅棠重庆医科大学附属第一医院传染病寄生虫病研究所重庆400016

多房棘球绦虫感染导致的泡型棘球蚴病是一种严重危害人类健康的人兽共患寄生虫病,采用疫苗防治该病是当前研究的热点之一。EmII/3、Em14-3-3、EMY162、TSP3、CRT、EmLDH、GluT1和TPx蛋白是几种常见的疫苗候选分子,Em疫苗的种类有死疫苗... 详细信息

多房棘球绦虫感染导致的泡型棘球蚴病是一种严重危害人类健康的人兽共患寄生虫病,采用疫苗防治该病是当前研究的热点之一。EmII/3、Em14-3-3、EMY162、TSP3、CRT、EmLDH、GluT1和TPx蛋白是几种常见的疫苗候选分子,Em疫苗的种类有死疫苗、DNA疫苗、重组抗原、表位肽和载体介导疫苗等。本文将对这方面的研究现状进行综述。

关键词：泡型棘球蚴病多房棘球绦虫疫苗综述

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导热吸波一体化材料的研究进展

复合材料学报 2024年第5期41卷 2308-2320页

作者：苏蒸棠陈飞周致君陈刚蔡苇符春林重庆科技大学冶金与材料工程学院重庆401331 纳微复合材料与器件重庆市重点实验室重庆401331 重庆市鸿富诚电子新材料有限公司重庆402760

5G通信中电磁污染尤为严重,吸波材料可有效的吸收和衰减电磁波,将电磁能转换为热能的形式散失掉,已被广泛应用于航天航空、军事设施及电子通信等领域。然而,电子设备的小型化、集成化与高频化使电子设备无法及时将其产生的热能耗散掉,... 详细信息

5G通信中电磁污染尤为严重,吸波材料可有效的吸收和衰减电磁波,将电磁能转换为热能的形式散失掉,已被广泛应用于航天航空、军事设施及电子通信等领域。然而,电子设备的小型化、集成化与高频化使电子设备无法及时将其产生的热能耗散掉,从而影响设备的正常运行。因此,如何将导热材料高效的应用于电磁波吸收成为了当前吸波领域研究的重点和热点。基于此,本文综述了不同种类的导热材料在电磁波吸收中的应用及研究进展,首先按照组成成分介绍了导热材料的种类,并详细阐述了金属材料、陶瓷材料、碳材料及其复合物和导热高分子材料及其复合物的导热机制及不同导热材料在电磁波吸收中的作用机制与应用。最后对导热吸波一体化材料未来的研究方向及推广应用提出了见解。

关键词：导热材料电磁波吸收复合材料热导率吸波性能

痴呆患者照顾者积极感受在照顾负担与患者生活质量间的中介效应

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当代护士（中旬刊） 2024年第5期31卷 43-46页

作者：位文静陈颖马丽霞谢舒棠张桂菊魏志华洛阳职业技术学院护理与康养学院洛阳471000 郑州大学第二附属医院郑州450014 郑州大学第一附属医院郑州450052 河南省人民医院郑州450003

目的探究痴呆患者照顾者照顾负担、积极感受与患者生活质量之间的关系,分析照顾者积极感受在照顾负担与患者生活质量之间的中介作用。方法采用一般资料调查表、Zarit照顾负担量表、照顾者积极感受量表和老年性痴呆生活质量量表,调查郑州... 详细信息

目的探究痴呆患者照顾者照顾负担、积极感受与患者生活质量之间的关系,分析照顾者积极感受在照顾负担与患者生活质量之间的中介作用。方法采用一般资料调查表、Zarit照顾负担量表、照顾者积极感受量表和老年性痴呆生活质量量表,调查郑州市2所三级甲等医院的住院痴呆患者及其照顾者。采用IBM SPSS AMOS 25.0建立结构方程模型,运用Bootstrap法检验中介效应。结果痴呆患者生活质量与照顾者照顾负担呈显著负相关(r=-0.180,P<0.05),与照顾者积极感受呈显著正相关(r=0.224,P<0.05)。照顾者积极感受在照顾者照顾负担和患者生活质量关系中的中介效应属于遮掩效应。结论痴呆患者照顾者的照顾负担、积极感受与患者生活质量之间的关系密切,照顾者积极感受降低了照顾者照顾负担对患者生活质量的影响。

关键词：痴呆生活质量照顾者照顾负担积极感受

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重组狂犬病毒疫苗的研制现状

中国病原生物学杂志 2024年第7期19卷 859-862页

作者：李文桂陈雅棠重庆医科大学附属第一医院传染病寄生虫病研究所重庆400016

狂犬病是一种由狂犬病毒(Rabies virus,RABV)感染导致的急性中枢神经系统病变的病毒性传染病,可用RABV的减毒株进行免疫预防。这些减毒株可诱导宿主产生细胞、体液和粘膜免疫应答,是一种理想的疫苗载体,可表达病毒、细菌和寄生虫的多种... 详细信息

狂犬病是一种由狂犬病毒(Rabies virus,RABV)感染导致的急性中枢神经系统病变的病毒性传染病,可用RABV的减毒株进行免疫预防。这些减毒株可诱导宿主产生细胞、体液和粘膜免疫应答,是一种理想的疫苗载体,可表达病毒、细菌和寄生虫的多种蛋白。这些疫苗包括Ⅰ型人类免疫缺陷病毒(rRABV-gag/env)、埃博拉病毒(rRABV-GP)、尼帕病毒(rRABV-G/F)、西尼罗病毒(rRABV-prME)、丙型肝炎病毒(rRABV-E2△CD4G)、水疱性口炎病毒(rRABV-GP)、淋巴细胞脉络膜炎病毒(rRABV-GPC)、犬瘟热病毒(rRABV-H/F)、猪细小病毒(rRABV-VP2)、狂犬病毒(rRABV-tRVG)、细菌(rRABV-Fla)和细粒棘球绦虫(rRABV-Eg95)等,本文就重组RABV疫苗的研制现状进行概述。

关键词：狂犬病毒疫苗综述

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沂蒙山区水系连通及水美乡村建设实践与探索

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：徐世鹏王昱棠陈亮任杰邵秀丽临沂市水利局平邑县水利局临沂市水文中心

沂蒙山区域是以山东省临沂市为核心的鲁南地区，区域内山区、丘陵、平原各占总面积的1/3，地形地貌在我国北方地区具有一定的代表性。近年来，山东省临沂市在水利助力乡村振兴战略深入实施过程中，结合兰山区、莒南县水系连通及水美乡... 详细信息

沂蒙山区域是以山东省临沂市为核心的鲁南地区，区域内山区、丘陵、平原各占总面积的1/3，地形地貌在我国北方地区具有一定的代表性。近年来，山东省临沂市在水利助力乡村振兴战略深入实施过程中，结合兰山区、莒南县水系连通及水美乡村建设试点县项目实践经验，在全市开展沂蒙山区水系连通及水美乡村建设，实施中小河流治理、农村河湖清“四乱”、水污染防治等综合措施，农村生产生活环境得到明显改善，为乡村振兴奠定了坚实水利基础。文章总结分析沂蒙山区水系连通及水美乡村建设实践的良好经验，对于持续推进河湖水环境改善、乡村生态宜居建设，进一步夯实农村地区水安全保障，助力乡村全面振兴具有一定借鉴意义。

关键词：沂蒙山区水系连通水美乡村乡村振兴实践探索

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全球精密锻造技术专利布局与发展态势

锻压技术 2024年第4期49卷 15-25页

作者：陈勇棠张伶俐柳州职业技术学院机电工程学院广西柳州545006 北京师范大学教育学部北京100875 广西机电技师学院汽车工程系广西柳州545005

精密锻造是大国间较量的必争之技,以22035件全球专利为依据,分析了该技术的全球专利布局及技术发展。全球精密锻造技术专利整体呈现快速上涨趋势,技术周期处于技术成长期;中国是最大的目标市场、最多的原创专利来源国;美国专利申请人的... 详细信息

精密锻造是大国间较量的必争之技,以22035件全球专利为依据,分析了该技术的全球专利布局及技术发展。全球精密锻造技术专利整体呈现快速上涨趋势,技术周期处于技术成长期;中国是最大的目标市场、最多的原创专利来源国;美国专利申请人的全球布局意识最强,原创专利流向全球的范围最广;技术结构主要集中在IPC小类B21J、B21K和C22C等,中国覆盖的技术领域范围最广,优势领域在F16P、B08B等,F02B存在短板;日本企业的研发实力最强、高价值专利数量最多。我国应优化专利结构、提高专利质量,增强全球布局,扩大重点技术领域的领先优势,补齐技术短板,提高专利技术的成果化、资本化和产业化。

关键词：精密锻造专利厚创专利全球布局 IPC分类

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甘谷县小麦条锈菌越夏监测及影响因素分析

甘肃农业科技 2010年第12期41卷 35-37页

作者：安菊棠颉青龙魏武智王一平谢琴淑高远志陈小兵甘肃省甘谷县植保植检站甘肃甘谷741200

通过2004—2010年连续7 a监测,认为甘谷县小麦条锈病越夏菌源主要分布在该县南北山区,寄主为晚熟冬小麦。影响小麦条锈病发病的主要因素为:当年的越夏菌量、6—8月份降水量、7—8月份气温低于23℃的天数以及海拔等立地条件。并提出了合... 详细信息

通过2004—2010年连续7 a监测,认为甘谷县小麦条锈病越夏菌源主要分布在该县南北山区,寄主为晚熟冬小麦。影响小麦条锈病发病的主要因素为:当年的越夏菌量、6—8月份降水量、7—8月份气温低于23℃的天数以及海拔等立地条件。并提出了合理调整种植结构、加强优良品种推广力度、建立健全预警监测和综合防治技术体系等建议。

关键词：小麦条锈病越夏影响因素甘谷县