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基于Hopf振荡器的Spiking-CPG六足机器人步态运动控制

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计算机应用研究 2024年

作者：罗疏桐宋自根上海海洋大学信息学院同济大学航空航天与力学学院

中枢模式发生器(Central Pattern Generator,CPG)在六足机器人的运动步态控制中起着至关重要的作用。为能够更高效、更低能耗的控制六足机器人的步态运动，提出了一种Spiking-CPG(SCPG)神经网络作为六足机器人的仿生控制系统，其结合Hop... 详细信息

中枢模式发生器(Central Pattern Generator,CPG)在六足机器人的运动步态控制中起着至关重要的作用。为能够更高效、更低能耗的控制六足机器人的步态运动，提出了一种Spiking-CPG(SCPG)神经网络作为六足机器人的仿生控制系统，其结合Hopf振荡器与以时疏的spiking信号传递信息的仿生神经元LIF(Leaky Integrateand-Fire)，采用环形拓扑结构，使用六组各2000个LIF神经元组成的集合相互连接而成。该SCPG控制系统能够生成六足机器人常见的波动步态、四足步态、三足步态，通过调节相位差参数实现快速、顺滑、稳定的切换运动步态，实时调整所需的频率、振幅，在面对外界干扰时能够在很短的时间内恢复原状，具有很好的鲁棒性。在Webots平台上搭建了一个三维的六足机器人模型，将SCPG的信号输出并经过关节映射函数变换后，来控制六足机器人的运动，验证了所设计六足机器人的运动稳定性和SCPG控制方案的可行性与有效性。最后，在Intel的Loihi芯片上移植了SCPG神经网络控制器，结果表明，其具备高效的执行速度和更低的能耗，在六足机器人的运动控制中具备良好的应用前景。

关键词：六足机器人运动步态控制 Spiking-CPG Hopf振荡器 LIF NEF

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双裂纹裂尖拘束效应的表征研究

固体力学学报 2024年

作者：宋理想崔元元王骁晓刘芳杨杰上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海理工大学机械工程学院华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室

为了更清晰地理解双裂纹裂尖的拘束效应，并对双裂纹裂尖拘束进行表征，本文以均质平板中非共线平行双裂纹为研究对象，对双裂纹在不同水平距离s和垂直距离h下的裂尖应力应变场进行了考察。进一步，基于统一拘束参数Ap，通过和合并后单... 详细信息

为了更清晰地理解双裂纹裂尖的拘束效应，并对双裂纹裂尖拘束进行表征，本文以均质平板中非共线平行双裂纹为研究对象，对双裂纹在不同水平距离s和垂直距离h下的裂尖应力应变场进行了考察。进一步，基于统一拘束参数Ap，通过和合并后单裂纹裂尖拘束的对比，对双裂纹裂尖拘束进行了表征。结果表明：双裂纹与合并后单裂纹裂尖的应力应变无论从分布还是大小均呈现较大的不同，若还是按照之前计算单裂纹裂尖拘束的办法仅基于双裂纹某个裂尖的应力或应变场计算双裂纹的拘束，将会得到不准确的结果。合并后单裂纹的拘束为0.10 ～ 0.30 A总。该研究有助于理解双裂纹裂尖的拘束效应，为双裂纹裂尖拘束的表征提供了新的思路。

关键词：拘束效应双裂纹表征

基于CPG控制的双髻鲨仿生机器人设计与实验研究

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动力学与控制学报 2024年第2期22卷 94-99页

作者：周宇斐岳新阳宋自根同济大学航空航天与力学学院上海200092

随着人类对自然的探索越来越深入,新型水下航行器的需求与日俱增,仿生机器人因其特殊的推进方式和高效的推进效率而受到越来越多的关注,而传统的仿生鱼类仅模拟了流线型外壳,少有提及仿生对象本身结构对于仿生性能的影响,本文提出了一... 详细信息

随着人类对自然的探索越来越深入,新型水下航行器的需求与日俱增,仿生机器人因其特殊的推进方式和高效的推进效率而受到越来越多的关注,而传统的仿生鱼类仅模拟了流线型外壳,少有提及仿生对象本身结构对于仿生性能的影响,本文提出了一种基于中央模式发生器(CPG)的类双髻鲨仿生机器人.以鱼类基本运动形态为基础,将鱼身抽象为关节连杆结构,建立了三关节四连杆的仿生机器鱼模型并进行了仿真计算.根据步态规律预估了其运动性能,随后通过实验验证了可行性.本仿生鱼旨在以简单的机械结构和较低的控制成本,实现对双髻鲨的最大限度模拟,得益于良好的仿生结构,中央模式发生器的引入,以及柔性硅胶材料在鱼身的应用,此机器人拥有体型小,控制简单,地形适应能力强,能量利用率高等特点,与传统水下推进器相比噪音更小,环境适应能力更强,在科研、农业等行业均具有广泛的应用前景,如野外勘测,水下救援,水域巡逻等.

关键词：仿生机器人类双髻鲨仿生中央模式发生器

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房建工程地下结构无缝防水施工技术探究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第7期 0045-0048页

作者：唐自晓河池市金城江区产业投资集团有限公司广西河池547000

随着建筑业的蓬勃发展,房地产和混凝土施工领域也随之强劲增长。在建筑项目中,地下结构作为核心构造元素,起着至关重要的支撑作用。尽管混凝土是构建地下结构的主要材料,但其独特的性质往往引发建筑质量问题,如常见的渗漏问题,源自于结... 详细信息

随着建筑业的蓬勃发展,房地产和混凝土施工领域也随之强劲增长。在建筑项目中,地下结构作为核心构造元素,起着至关重要的支撑作用。尽管混凝土是构建地下结构的主要材料,但其独特的性质往往引发建筑质量问题,如常见的渗漏问题,源自于结构内部的裂缝。通常,地下裂缝可分为表面裂纹和贯穿性裂纹,不同深度的裂缝对工程的整体性能造成的影响各异。特别是深层和贯穿型裂缝,它们揭示了施工和环境温差引发的结构性问题。当混凝土暴露在空气中的时候,由于外部条件的变化,如不均匀沉降、表层收缩和内部膨胀,会在结构内外形成拉应力。一旦超过混凝土的承受极限,裂缝就会显现。据国内外施工方的反馈,高达85%以上的建筑物外部变形是由地下结构裂缝引起的,这强调了有效控制和减少裂缝对工程质量负面影响的重要性。

关键词：房建工程地下结构无缝防水施工技术

壁垒、迁移与内化——“美术史”课程于高职院校美术教学实践中的三个发展阶段

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中国美术 2024年第1期 100-104页

作者：宋自腾宁波职业技术学院艺术学院

目前,高职院校美术专业学生对美术史、艺术理论等课程普遍还存在一些认识上的问题。究其原因,一方面是高职院校教学体系中对美术史等课程的定位不准确。这些课程往往以科普的形式存在,难以直接指导学生的艺术创作。另一方面是高职院校... 详细信息

目前,高职院校美术专业学生对美术史、艺术理论等课程普遍还存在一些认识上的问题。究其原因,一方面是高职院校教学体系中对美术史等课程的定位不准确。这些课程往往以科普的形式存在,难以直接指导学生的艺术创作。另一方面是高职院校对美术史课程的研发还不全面,传统教学过于侧重让学生记忆知识点,而忽略了让学生了解美术学科的本体特征。事实上,美术史课程在高职院校美术专业中占有极为重要的位置,应当贯穿高职院校艺术教学活动的始终。笔者针对近年来高职院校美术史课程的发展情况,将其分为三个不同阶段。

关键词：美术史教学职业教育艺术设计课程开发

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老年早期前列腺癌患者腹腔镜前列腺癌根治术后尿路感染的病原菌分布及耐药性分析

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新乡医学院学报 2024年第9期41卷 862-866,873页

作者：贾自晓通许第一医院检验科河南开封475400

目的探讨老年早期前列腺癌患者腹腔镜前列腺癌根治术后尿路感染的病原菌分布及耐药性。方法选择2021年1月至2023年10月在通许第一医院完成腹腔镜前列腺癌根治术后发生尿路感染的148例老年早期前列腺癌患者为研究对象。患者在明确发生尿... 详细信息

目的探讨老年早期前列腺癌患者腹腔镜前列腺癌根治术后尿路感染的病原菌分布及耐药性。方法选择2021年1月至2023年10月在通许第一医院完成腹腔镜前列腺癌根治术后发生尿路感染的148例老年早期前列腺癌患者为研究对象。患者在明确发生尿路感染后接受中段尿液病原菌培养鉴定及药敏试验。查阅病历资料,记录患者病原菌培养鉴定及主要病原菌的药敏试验结果。结果148例尿路感染患者中段尿标本中共分离出156株病原菌,其中真菌8株(5.13%),革兰阳性菌50株(32.05%),革兰阴性菌98株(62.82%)。8株真菌中,白色假丝酵母菌6株(75.00%),其他菌2株(25.00%);50株革兰阳性菌中,粪肠球菌23株(46.00%),金黄色葡萄球菌11株(22.00%),屎肠球菌9株(18.00%),表皮葡萄球菌7株(14.00%);98株革兰阴性菌中,大肠埃希菌56株(57.14%),肺炎克雷伯菌20株(20.41%),鲍氏不动杆菌8株(8.16%),阴沟肠杆菌8株(8.16%),铜绿假单胞菌6株(6.12%)。大肠埃希菌对氨苄西林、氨苄西林/舒巴坦、头孢唑啉、头孢曲松的耐药率较高(57.14%~80.36%),对美罗培南、亚胺培南、阿米卡星、替加环素、呋喃妥因的耐药率较低(1.79%~3.57%);肺炎克雷伯菌对氨苄西林、阿奇霉素、氨苄西林/舒巴坦、头孢曲松、头孢唑啉的耐药率较高(55.00%~80.00%),对庆大霉素、阿米卡星、替加环素的耐药率较低(5.00%~10.00%);粪肠球菌对庆大霉素、青霉素G、环丙沙星、红霉素、左氧氟沙星、利奈唑胺的耐药率较高(47.83%~91.30%),对万古霉素、替考拉宁、呋喃妥因的耐药率较低(4.35%~8.70%);金黄色葡萄球菌对青霉素、红霉素、链霉素、氨苄西林耐药率较高(81.82%~100.00%),对万古霉素、利奈唑胺、替考拉宁、呋喃妥因耐药率较低(0.00%~9.09%)。结论老年早期前列腺癌患者腹腔镜前列腺癌根治术后尿路感染以革兰阴性菌为主,临床治疗需依据药敏试验结果并结合患者自身情况选择合理的抗菌药物治疗方案。

关键词：早期前列腺癌腹腔镜根治术尿路感染病原菌耐药性

西安大遗址周边关系研究——以大明宫遗址等为例

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黄河．黄土．黄种人 2024年第8期 70-72页

作者：宋自永洛阳汉魏隋唐都城遗址保护中心

西安作为陕西省会城市,有着3100多年建城史、1100多年建都史,是中国最古老的城市之一。西安拥有国家级遗址19处、省级遗址13处,同时,也是汉唐文化集中表现的城市。2014年,汉长安城遗址、唐大明宫遗址被评为世界文化遗产。国家《大遗址... 详细信息

西安作为陕西省会城市,有着3100多年建城史、1100多年建都史,是中国最古老的城市之一。西安拥有国家级遗址19处、省级遗址13处,同时,也是汉唐文化集中表现的城市。2014年,汉长安城遗址、唐大明宫遗址被评为世界文化遗产。国家《大遗址保护利用“十四五”专项规划》列出145处大遗址,陕西省占15处,其中西安市拥有10处,数量之多位居全国前列。

关键词：汉长安城遗址世界文化遗产唐大明宫遗址汉唐文化大遗址保护建城史周边关系专项规划

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西安大遗址保护与利用探究

黄河．黄土．黄种人 2024年第6期 63-65页

作者：宋自永洛阳汉魏隋唐都城遗址保护中心

西安是最早开展大遗址保护与利用工作的城市,无论是遗址数量和价值,还是本体保护、工程建设、遗址展示与阐释、学术研究等方面都位居全国首列,且积累了丰富的工作经验。同时,西安大遗址保护与利用中也存在诸如与社会发展之间的矛盾、管... 详细信息

西安是最早开展大遗址保护与利用工作的城市,无论是遗址数量和价值,还是本体保护、工程建设、遗址展示与阐释、学术研究等方面都位居全国首列,且积累了丰富的工作经验。同时,西安大遗址保护与利用中也存在诸如与社会发展之间的矛盾、管理体制不顺、遗址保护意识淡漠、大遗址保护资金缺乏等方面问题。本文分析了西安大遗址现状,从多方面探索了西安大遗址保护与利用路径,并总结了西安大遗址保护与利用的主要模式。

关键词：遗址保护与利用遗址展示大遗址保护意识淡漠本体保护学术研究管理体制工程建设

基于多元定标法的矿物铀元素光纤式激光诱导击穿光谱定量分析

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中国激光 2024年第8期51卷 234-243页

作者：郭歆宇吴坚时铭鑫朱欣欣邱岩李京徽吴迪宋自远西安交通大学电气绝缘与电力设备国家重点实验室陕西西安710049 中国原子能科学研究院北京102413 西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室陕西西安710049

针对核工业辐照环境下铀等元素组分远程测量的需求,基于光纤式激光诱导击穿光谱系统,研究了铀矿石样品中铀元素谱线强度的影响因素及其定量测量方法。在实验中,采用光纤传输30 mJ脉冲激光并将其聚焦在铀矿石粉末压片上产生激光诱导等离... 详细信息

针对核工业辐照环境下铀等元素组分远程测量的需求,基于光纤式激光诱导击穿光谱系统,研究了铀矿石样品中铀元素谱线强度的影响因素及其定量测量方法。在实验中,采用光纤传输30 mJ脉冲激光并将其聚焦在铀矿石粉末压片上产生激光诱导等离子体,然后通过同轴光纤回传等离子体自发光。首先,研究了气氛环境对铀元素谱线的影响。结果显示:氦气气氛下铀质量分数为0.425%的样本的U II 409.013 nm谱线的信噪比相比空气气氛下提高了1.37倍,同时,氦气气氛下铀质量分数为0.0726%的样本的U II 409.013 nm谱线的信噪比达到了8.9。其次,根据谱线信噪比、信背比和净强度将系统的探测延时优化至1000 ns。最后,提出了一种基于内标法原理的多元线性定标方法,通过引入基质元素与铀的谱线比值进行回归,使得铀的检测限达到142 mg/kg,定量限达到426 mg/kg。与基于谱线峰值的单变量回归方法相比,所提多元线性定标方法将铀元素的定标决定系数R2从0.9711提升到0.9984,均方根误差从0.200%减小到0.0404%。本文方法和研究结果可为铀元素含量的测量提供技术支撑。

关键词：光谱学激光诱导击穿光谱铀矿元素检测多元定标法