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骨折复位手术机器人精准运动控制研究

骨折复位手术机器人精准运动控制研究

作者：黄文钊吉林大学

学位级别：硕士

随着现代机器人技术的飞速发展和医疗手段的不断完善,医疗机器人被逐渐应用于各种外科手术。其中骨折复位手术机器人因研发难度大而发展较为缓慢,现有的系统大多处于试运行阶段。本文结合实际临床需求搭建了一套骨折复位手术机器人系统... 详细信息

随着现代机器人技术的飞速发展和医疗手段的不断完善,医疗机器人被逐渐应用于各种外科手术。其中骨折复位手术机器人因研发难度大而发展较为缓慢,现有的系统大多处于试运行阶段。本文结合实际临床需求搭建了一套骨折复位手术机器人系统,设计了从复位数据的获取到机器人自主完成骨折复位手术的完整方案,并实现了复位过程中对机器人的精准运动控制,主要研究内容如下:(1)设计一套骨折复位手术机器人系统并完成搭建,包括复位机器人本体、控制系统、视觉系统和软硬件系统。结合实际临床需求,设计骨折复位手术机器人的工作流程,在此基础上为机器人系统开发模块化的调试软件并对机器人各模块展开详细的研究。(2)基于双目立体视觉原理构建处于系统最外环的视觉导航定位系统。设计一种便于精确识别且具有位姿的视觉标记物。结合视觉标记物与双目视觉系统完成对机器人的手眼标定,实现骨折复位数据从原始的图像坐标系到机器人坐标系的转换。建立一种可行的通过透视成像设备获取骨折复位数据的方案,并基于该方案设计一种用于指导机器人完成复位运动规划的断骨位姿的表达方法。(3)建立机器人的运动学模型,结合D-H法对其进行正运动学分析,构建机器人的逆解模块,并验证其工作空间。设计机器人运动规划系统,根据临床需求设计路径规划与轨迹规划模块。设计系统运动参数生成模块,建立从电机参数到关节变量的转换关系。设计机器人运动误差补偿模块,基于双目视觉系统对机器人运动进行误差补偿,实现对机器人运动的闭环控制。(4)设计实验对本文搭建的双目视觉导航定位系统和运动规划系统进行检验,包括双目视觉系统的识别频率实验、视觉标记物定位精度实验、复位机器人运动精度实验和机器人自主骨折复位实验。验证本文整套骨折复位手术机器人系统方案的可靠性。

关键词：骨折复位机器人双目视觉视觉标记物运动控制路径规划

强化学习引导的产品变更路径多目标差分进化算法

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控制理论与应用 2024年

作者：宋贤芳杨扬张勇郑瑞钊中国矿业大学信息与控制工程学院

由于零部件之间复杂的关联关系,产品设计变更效应的传播在所难免.为降低产品设计变更带来的风险,以变更对产品综合性能影响、变更经济成本和变更工期作为优化目标,提出一种强化学习引导的产品变更路径多目标差分进化算法.首先,建立问题... 详细信息

由于零部件之间复杂的关联关系,产品设计变更效应的传播在所难免.为降低产品设计变更带来的风险,以变更对产品综合性能影响、变更经济成本和变更工期作为优化目标,提出一种强化学习引导的产品变更路径多目标差分进化算法.首先,建立问题的复杂产品网络模型,揭示产品零件变更的传播机制;接着,引入变更传播强度,间接评价零件变更对产品综合性能的影响;同时,考虑变更经济成本和变更工期指标,建立产品设计变更传播路径的多目标优化模型;进一步,利用双深度Q-网络帮助种群在不同阶段选择适合的进化策略,提出一种强化学习引导的差分进化算法,简称为DDQN-DE,并通过上述算法求解最佳的产品设计变更传播路径.最后,以创维公司某型号电视机的设计变更问题为例,并与已有算法进行对比,实验验证了所提算法的有效性.

关键词：多目标优化设计变更差分进化强化学习

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自动驾驶车辆换道行为决策与轨迹规划研究

自动驾驶车辆换道行为决策与轨迹规划研究

作者：李元钊吉林大学

学位级别：硕士

人群感知多维测度下的历史城区街道空间研究——以广州西关地区为例

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南方建筑 2024年

作者：林泽钊李敏稚华南理工大学建筑学院亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州市景观建筑重点实验室

近年来，社交媒体数据和街景图像成为研究人群感知城市环境的新工具，面对现有城市设计中潜在的空间资源错配现象，引入人群感知数据能够发现人群真实需求与环境的差异性，为城市设计优化提供方向。利用计算机视觉和自然语言处理技术，... 详细信息

近年来，社交媒体数据和街景图像成为研究人群感知城市环境的新工具，面对现有城市设计中潜在的空间资源错配现象，引入人群感知数据能够发现人群真实需求与环境的差异性，为城市设计优化提供方向。利用计算机视觉和自然语言处理技术，在街道空间要素量化基础上分析社交媒体语义与情感数据，进而总结人群主观感知特点。发现在街道尺度上，街景图像评分与人群真实感知之间存在差异；城市中大量高潜力街道空间缺乏活力，未被人群感知；人群感知的空间结构与现有规划的街道空间布局既有重合也有差异。基于多源大数据的人群感知量化模型，有助于在历史城区街道空间规划和设计中更多地考虑人群的主观感受，引导城市设计回归以人为本的核心。

关键词：历史城区街道空间人群感知街景图像社交媒体广州西关

装配式桥梁板玻璃纤维混凝土-U形钢筋湿接缝受力与变形分析

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桥梁建设 2024年第1期54卷 47-53页

作者：杨三强代泽煜靳进钊河北大学建筑工程学院河北保定071002 河北雄安荣乌高速公路有限公司河北保定071799

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,... 详细信息

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,钢筋点焊;试验段B湿接缝采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案,钢筋满焊)进行梁板体系湿接缝性能试验,监测湿接缝处搭接钢筋力学响应及混凝土接触面变形特征,同时对长期运载及强降雨影响下的钢筋受力与混凝土变形进行监测。结果表明:长期运载下,试验段B横筋受力约为试验段A的一半,其中部纵筋承受外力远大于试验段A,边缘纵筋承受外力较少,试验段B稳定性更优;试验段B较试验段A在湿接缝部位变形量小,其稳定性及耐久性更优;强降雨阶段,试验段B较试验段A变形及力学响应波动程度更低,其抗渗能力、耐久性更优。由此可知基于玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案的湿接缝构造在外力传导、抵抗变形方面具有较强稳定性,不易受恶劣环境影响。

关键词：装配式桥梁板体系湿接缝玻璃纤维混凝土 U形钢筋钢筋应力混凝土应变监测

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扇型雀替式黏弹性阻尼器增强传统木结构半榫节点试验研究

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材料导报 2024年

作者：彭国威陶忠戴必辉黄得伟徐荣荣燕钊昆明理工大学建筑工程学院云南省抗震工程技术研究中心西南林业大学土木工程学院

为探究云南典型穿斗式木结构榫卯节点的加固方法，本文使用云南本地松木制作了两个半榫节点，采用扇形雀替式黏弹性阻尼器加固半榫节点，通过低周往复荷载试验，对比研究加固前后节点的力学性能，得出以下结论：加固后半榫节点在30mm的... 详细信息

为探究云南典型穿斗式木结构榫卯节点的加固方法，本文使用云南本地松木制作了两个半榫节点，采用扇形雀替式黏弹性阻尼器加固半榫节点，通过低周往复荷载试验，对比研究加固前后节点的力学性能，得出以下结论：加固后半榫节点在30mm的加载幅值内，滞回曲线的滑移和捏缩现象减轻，滞回环面积增大，RHT的最大弯矩为4.9kN·m，约为HT的3.92倍；承载力大幅提升，正向承载力最大提升233.6%，负向承载力最大提升375.7%。刚度储备增大，RHT的平均刚度为96.28kN·m/rad，较未加固节点刚度提升137.8%；耗能能力增强，加固后半榫节点的耗能能力提高50.52%。

关键词：木结构节点加固扇型雀替式黏弹性阻尼器半榫节点抗震性能

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拔尖创新人才培养的理论基础和实践思路

华东师范大学学报（教育科学版） 2024年第1期42卷 1-23页

作者：戴耘纽约州立大学美国纽约州奥尔伯尼市12222

拔尖创新人才的培养是一个现实而又紧迫的话题,但关于什么是“拔尖创新人才”,如何选拔和培养这类人才,尚缺乏成熟的理论准备和实践引导。本文旨在对创新潜能、发展、成就的理论以及对应的识别、培养、文化支持等社会实践做一个系统概... 详细信息

拔尖创新人才的培养是一个现实而又紧迫的话题,但关于什么是“拔尖创新人才”,如何选拔和培养这类人才,尚缺乏成熟的理论准备和实践引导。本文旨在对创新潜能、发展、成就的理论以及对应的识别、培养、文化支持等社会实践做一个系统概要的阐述。首先,在拔尖创新人才的界定上,本文提出了创新的五种形态和创新人才的两种不同类型。第二,在创新人才的识别问题上,本文提出了基于人才动态发展观并结合“总体筛选”和“个体考察”的人才识别模式。第三,在发展和培养问题上,本文提出兼顾成长阶段和领域具体性同时突出“探索未知”和“开放性”的培养模式。第四,在创新成就的文化支持上,本文探讨了如何在创新实践中营造兼容认知多样性和鼓励自由探索的生态环境。第五,本文进一步针对现有教育体制提出了五个实践策略上的着眼点。最后,关于教育实践的政策导向,本文提出了四个基本原则和四种认知误区。

关键词：创新人才创新类型创新潜能心智发展人才识别培养模式创新文化教育政策

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新型黏弹性阻尼器增强穿斗木结构实验研究

科技通报 2024年第6期40卷 86-93页

作者：燕钊陶忠戴必辉徐荣荣昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 云南省抗震工程技术研究中心昆明650500 西南林业大学土木工程学院昆明650224

为研究自主研发的新型黏弹性阻尼器加固村镇传统木结构的抗震性能,本文基于云南“一颗印”穿斗式木构架做法,制作了两榀足尺穿斗式木构架作为模型,其中一榀为穿斗木结构纵向木构架,另一榀为穿斗木结构横向木构架,依次对两榀木构架进行... 详细信息

为研究自主研发的新型黏弹性阻尼器加固村镇传统木结构的抗震性能,本文基于云南“一颗印”穿斗式木构架做法,制作了两榀足尺穿斗式木构架作为模型,其中一榀为穿斗木结构纵向木构架,另一榀为穿斗木结构横向木构架,依次对两榀木构架进行低周往复试验。研究模型结构的滞回性能、骨架曲线、刚度退化、耗能性能和拔榫量的对比分析。结果表明:未加固木构架的滞回曲线呈明显反“Z”形,加固木构架的滞回曲线更饱满;新型黏弹性阻尼器成功地弥补了原始缺陷,提升了木构架的初始刚度;对比未加固木构架,加固后的纵向木构架的最大拔榫量降低了68.5%,横向木构架的最大拔榫量降低了81.25%。说明新型黏弹性阻尼器能够抑制节点拔榫破坏,提升木构架的抗侧刚度和耗能能力。

关键词：穿斗木结构木构架黏弹性阻尼器低周往复试验抗震性能

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视频头脉冲试验在急性单侧外周前庭功能下降疾病中的应用进展

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第3期59卷 271-276页

作者：刘颖钊刘波肖红俊华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉头颈外科武汉430022

视频头脉冲试验(video head impulse test,vHIT)可定量评价受试者各半规管高频角前庭-眼动反射(vestibulo-ocular reflex,VOR)功能。临床发现,vHIT在不同急性外周前庭功能下降疾病中的结果可表现出异质性。如在前庭神经炎和亨特综合征... 详细信息

视频头脉冲试验(video head impulse test,vHIT)可定量评价受试者各半规管高频角前庭-眼动反射(vestibulo-ocular reflex,VOR)功能。临床发现,vHIT在不同急性外周前庭功能下降疾病中的结果可表现出异质性。如在前庭神经炎和亨特综合征患者中,病理性vHIT发生率最高的是水平半规管,且在前庭神经炎患者的前庭代偿期间,病理性vHIT的增益和回复性扫视表现为不同的恢复特征;而在突发性聋伴眩晕患者中,vHIT异常发生率最高的是后半规管,且后半规管的损伤与突发性聋患者的听力预后有关。vHIT与其他前庭功能检查技术(如前庭诱发肌源性电位)的综合应用可以为临床相关眩晕疾病的诊断、分型、预后评估和前庭康复治疗提供更多依据。

关键词：前庭功能突发性聋水平半规管前庭神经炎异常发生率后半规管伴眩晕回复性

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