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背带式上肢助力外骨骼设计与控制

背带式上肢助力外骨骼设计与控制

作者：解利西安工业大学

学位级别：硕士

在物流业中快递分拣、灾难救援中物资运送、军事中炮弹填充和弹药搬运等领域,存在大量完全依靠人力搬运的现象。这种长时间、重复和高负荷的工作容易导致从业人员的肌肉疲劳和关节损伤,从而造成工作效率的下降。为了解决这些问题,本文... 详细信息

在物流业中快递分拣、灾难救援中物资运送、军事中炮弹填充和弹药搬运等领域,存在大量完全依靠人力搬运的现象。这种长时间、重复和高负荷的工作容易导致从业人员的肌肉疲劳和关节损伤,从而造成工作效率的下降。为了解决这些问题,本文设计了两种外骨骼装置:一种是无源上肢助力外骨骼,利用卷簧驱动,通过柔性背带传递驱动力,在搬运10kg以下的货物时提供助力,轻便易穿戴;另一种是有源上肢助力外骨骼,针对搬运10kg以上20kg以下的货物,采用电机驱动,同样通过柔性背带传递驱动力,并能够感知搬运者的意图,实时对上肢提供助力。背带式上肢助力外骨骼主要研究工作如下:(1)根据人体上肢手臂肘关节特征,用D-H法得出搬运时手臂的运动空间。提出一种使用柔性背带传递驱动力的助力方案,并对其助力效率进行分析。(2)针对10kg以下的搬运任务,设计了一种无源外骨骼结构,使用卷簧齿轮机构通过驱动背带为手臂提供助力。然后对其关键部件进行静力学和动力学仿真,验证其机械结构强度和可供力矩大小,最后完成实物制作。而对于10kg至20kg的搬运任务,采用更强劲的电机代替卷簧,并对外骨骼驱动结构进行优化。同样,对有源外骨骼的关键部件进行了静力学和动力学仿真以验证设计的可靠性,最终完成实物制作。(3)设计有源外骨骼的控制系统,采用上下分层控制方案,类似于“人脑-脊髓”的结构。在上层,通过多传感器数据采集器采集人体数据,随后将其输入到长短期记忆(LSTM)算法中,以识别进行的搬运动作。而在下层,借鉴脊髓的控制原理,应用PID算法对电机进行控制。该系统能够根据识别的搬运动作,实时调节电机力矩,以确保外骨骼为人体提供所需的辅助力。(4)搭建外骨骼测试实验平台,分别对穿戴无源外骨骼/未穿外骨骼搬运10kg以内重物和对穿戴有源外骨骼/未穿外骨骼搬运10kg以上20kg以内重物,进行持重搬运、重复搬运和持重站立实验,对比测试人员手臂肌电信号幅值和手臂肘关节角度标准差,对两种上肢外骨骼的助力功能进行实验验证。通过实验数据分析可知,这两种外骨骼均能有效缓解手臂肌肉疲劳,并且维持搬运时身体的稳定性。

关键词：上肢助力无源外骨骼有源外骨骼结构设计控制系统

《数字脱瘾：为什么暂离科技可以提高幸福感》（节选）英汉翻译实践报告

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《数字脱瘾：为什么暂离科技可以提高幸福感》（节选）英汉翻译实...

作者：解如意信阳师范大学

学位级别：硕士

数字技术的发展,带来了用户数字成瘾或设备过度使用等社会问题,数字脱瘾作为处理这些社会问题的重要解决方案开始受到关注。本次翻译实践材料节选自《数字脱瘾:为什么暂离科技可以提高幸福感》一书的第3、8章。该书由伯纳黛特·H·谢尔... 详细信息

数字技术的发展,带来了用户数字成瘾或设备过度使用等社会问题,数字脱瘾作为处理这些社会问题的重要解决方案开始受到关注。本次翻译实践材料节选自《数字脱瘾:为什么暂离科技可以提高幸福感》一书的第3、8章。该书由伯纳黛特·H·谢尔所著,出版于2022年。该书全面分析了数字成瘾的危险与数字脱瘾的好处,并概述了其不同疗法,以及人们如何在数字生活中找寻更好的平衡。根据文本类型理论,以数字技术与心理学跨学科领域结合的原文本属于信息类文本,这类文本的翻译要求简洁明了,旨在向读者准确、清晰地传递源语言信息。因此,译者采用黄忠廉教授的“变译理论”作为指导,运用“增”的变通手段,增加释义、促进理解,使译文内容更加完整饱满;运用“减”的变通手段,以小见大、充分展现有用信息,使译文内容更加简洁;运用“改”的变通手段,顺应汉语读者阅读习惯,使译文内容更加地道;运用“编”的变通手段,编排语序,使译文内容更加条理有序化,有效地解决翻译过程中出现的重点难点问题。本次翻译实践运用变译理论,可以丰富该理论的实际应用,拓宽其研究领域,促进其发展与进步,进一步验证该理论对心理学文本翻译的指导价值。通过本书的译介,希望国外的数字脱瘾理念、技术能为国内学者等提供参考,促进我国数字脱瘾相关心理问题的研究,为解决数字成瘾这一社会问题贡献绵薄之力。

关键词：变译理论数字脱瘾变通手段数字成瘾

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基于行为心理学的临沂祊河绿地设施优化研究

基于行为心理学的临沂祊河绿地设施优化研究

作者：解舒婷山东农业大学

学位级别：硕士

绿地设施作为城市绿地中的组成部分,在塑造游玩氛围、营造景观环境、展现城市特色等方面发挥着重要作用。近年来,临沂市作为蓬勃发展的现代化都市,在营造高质量景观环境、弘扬红色文化、展现城市魅力等方面取得了显著成绩。沂河作为临... 详细信息

绿地设施作为城市绿地中的组成部分,在塑造游玩氛围、营造景观环境、展现城市特色等方面发挥着重要作用。近年来,临沂市作为蓬勃发展的现代化都市,在营造高质量景观环境、弘扬红色文化、展现城市魅力等方面取得了显著成绩。沂河作为临沂市的母亲河,沿岸绿地景观丰富多样,打造了集休闲、科普、教育、观光等于一体的滨河风光带。本研究选取沂河主要支流之一的祊河沿岸部分绿地为研究对象,采用实地调查与问卷、网络文本分析统计等研究方法,对场地内的设施现状进行了较系统的研究,针对存在的问题,形成了较完整的绿地设施优化方案。首先,基于研究场地内使用者的行为活动类型及时空变化规律的实地调研,明晰了场地内设施的现状及存在的问题,结合传统的问卷调查法与网络文本大数据的分析,把控游客的使用满意度,提出应从空间布局、数量、外观等方面进行优化的对策;其次,探讨了基于行为心理学的祊河绿地设施设计相关理论,提出了设计目标、原则、策略,为本研究场地绿地设施的优化提供理论支撑;最后,基于上述理论进行了绿地设施优化设计实践。通过临沂市地域自然与文化资源分析,应用提炼、转换、组合等手法,提取相应要素符号、色彩等,选取座椅、垃圾箱、园灯、标识牌等代表性设施加以优化改造,以期为临沂市城市绿地及同类案例提供经验借鉴。

关键词：公园设施行为心理学公园绿地优化设计祊河

中国省域建筑业高质量发展水平的测度及影响因素分析

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中国省域建筑业高质量发展水平的测度及影响因素分析

作者：解佩佩南昌大学

学位级别：硕士

动画电影中CGI与艺术风格融合的挑战及展望

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电影文学 2024年第17期 51-54页

作者：解晓帆桂林旅游学院广西桂林541000

动画电影作为综合艺术形式,在数字时代借助CGI技术实现了视觉效果的飞跃,推动艺术风格多元化发展。技术与艺术的融合不仅要求在逼真度与幻想间取得平衡,还促进了跨类型与风格的创新,深化角色表现力,带来沉浸式体验的探索。但同时也面临... 详细信息

动画电影作为综合艺术形式,在数字时代借助CGI技术实现了视觉效果的飞跃,推动艺术风格多元化发展。技术与艺术的融合不仅要求在逼真度与幻想间取得平衡,还促进了跨类型与风格的创新,深化角色表现力,带来沉浸式体验的探索。但同时也面临平衡技术创意、保持手绘魅力和应对审美疲劳等挑战。未来,动画电影将在技术驱动下拓展艺术边界,实现更深的沉浸与互动,同时注重可持续性与伦理考量,以技术革新与人文思考并进的姿态创造触动人心的视听盛宴。

关键词：数字合成技术 CGI 动画电影艺术风格视觉美学

淮河流域植被覆盖度时空演变规律及驱动因素分析

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淮河流域植被覆盖度时空演变规律及驱动因素分析

作者：解雯安徽理工大学

学位级别：硕士

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道德与法治学科高阶思维的培养路径

思想政治课教学 2024年第3期3卷 30-32页

作者：高瑜解亚伟重庆市第八中学校重庆一中寄宿学校

高阶思维能力在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造,主要指向学生的创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。初中道德与法治教学要坚持问题导向,立足于学科根本任务和价值,培养学生的高阶思维,有效提升学生的学习能... 详细信息

高阶思维能力在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造,主要指向学生的创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。初中道德与法治教学要坚持问题导向,立足于学科根本任务和价值,培养学生的高阶思维,有效提升学生的学习能力,发展学生核心素养,为学生的全面发展和终身发展奠基,为落实立德树人的根本任务奠基。

关键词：核心素养高阶思维学科教学

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计算全息图的二值化及再现像噪声分析

计算全息图的二值化及再现像噪声分析

作者：解文博齐鲁工业大学

学位级别：硕士

全息术通过记录物体的振幅和相位信息,可实现三维物体的立体成像。为简单快速实现全息成像的光学重建及存储,全息图通常被二值化处理。全息二值图因具有数据存储量小且再现成本低的特点,在全息显示、散射介质成像、光束调制、全息防伪... 详细信息

全息术通过记录物体的振幅和相位信息,可实现三维物体的立体成像。为简单快速实现全息成像的光学重建及存储,全息图通常被二值化处理。全息二值图因具有数据存储量小且再现成本低的特点,在全息显示、散射介质成像、光束调制、全息防伪等领域广泛使用。二值化的同时也会引入大量噪音,损失大量的图像信息。因此对全息图二值化再现像噪声的分析和优化是亟待解决的问题。以此为背景,本文依托图像质量评价指标对计算全息图二值化及再现像的质量进行了分析与改进。首先,本文选用基于菲涅尔衍射的离轴计算全息算法,对实验示例图生成相应的全息图并再现。选用全局阈值、局部阈值和误差扩散3类方法进行全息图的二值化处理并再现。对比3类再现像质量后发现,不同二值化算法均对全息再现像引入了新的二值化噪音且影响引入噪音的因素主要由于二值化算法中阈值和误差扩散滤波器的影响。其次,确定了直方图均衡化前置加载方式是提高全息图二值化再现像的保证。对比局部直方图均衡化和限制对比度自适应直方图均衡化(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization,CLAHE)两种直方图均衡化方法,结果表明CLAHE对二值化再现像的图像质量提升更高。之后,为进一步优化全息图二值化再现像质量,探讨了CLAHE算法中剪裁值的设定对于全息图二值化再现像的影响,结果表明最佳剪裁值设定与全息图像标准差相关。针对此现象,本文提出全息图块标准差设定剪裁值CLAHE(Hologram Tile Standard Deviation-CLAHE,HTSD-CLAHE)和全息图标准差设定剪裁值CLAHE(Hologram Standard Deviation-CLAHE,HSDCLAHE),并讨论其再现像的图像质量,结果表明HSD-CLAHE预处理后的再现像噪声减弱最明显。最后,对比HSD-CLAHE与5种图像增强技术对再现像的去噪效果,结果发现,HSD-CLAHE对暗调类图像和中间调图像的去噪效果明显高于另外5种图像增强技术。之后,验证了HSD-CLAHE对低照度图像的二值化全息再现应用,结果表明本文提出的HSD-CLAHE算法具有显著效果。

关键词：计算全息图二值化图像噪声直方图均衡化图像滤波

基于低指数介电纳米柱中磁共振产生的非线性过程

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基于低指数介电纳米柱中磁共振产生的非线性过程

作者：解睿山东师范大学

学位级别：硕士

非线性光学研究的是光在非线性介质中传播时所表现出的现象和特性。在非线性光学中,光与介质相互作用时,物质的响应不仅取决于光的强度,还会受到光的频率等因素的影响。倍频是非线性光学中常见的效应,它指的是当光通过非线性介质时,产... 详细信息

非线性光学研究的是光在非线性介质中传播时所表现出的现象和特性。在非线性光学中,光与介质相互作用时,物质的响应不仅取决于光的强度,还会受到光的频率等因素的影响。倍频是非线性光学中常见的效应,它指的是当光通过非线性介质时,产生的输出光中包含了输入光频率的整数倍。SiO、聚苯乙烯等低折射率电介质纳米颗粒在药学、生物学和超疏水纳米涂层等领域备受青睐,这主要是因为它们可以简单、低成本地进行大规模制备。通过增强低折射率电介质纳米颗粒的倍频转化效率,可以扩大它们在其他领域中的应用范围。但低折射率介电纳米粒子通常具有弱的米氏共振、较差的光约束能力和低磁化率,这些因素导致它们的非线性响应较弱。为了增强低折射率电介质纳米颗粒的非线性光学特性,研究者们引入了金属材料,形成了一种混合材料结构。在理论上已证实,通过将低折射率的聚合物纳米柱置于两层金属涂层之间,可以显著增强三次谐波生成（THG）的效率。本论文的工作主要是基于金-聚合物-金纳米柱,实现THG的有效增强。利用FDTD软件迭代求解差分方程,可以揭示模拟区域内电磁场的时域动态。借助这些模拟结果,我们可以对三明治纳米柱结构的电磁属性及其反射光谱进行深入分析。利用COMSOL软件,我们模拟了该结构的归一化电场和磁场分布图。非线性聚合物提供了必要的非线性极化率。金属覆盖层提供了高反射边界,并可以作为光学天线提高光的约束能力。由于采用了三明治纳米柱结构,入射光的功率能够通过有效的共振机制轻松耦合到低折射率的纳米柱中。同时,金盘产生的等离激元能显著增强局部电磁场,从而提升非线性光学效应的效率,并降低所需的激光功率。垂直方向上的法布里–珀罗（F-P）腔,其共振状态取决于聚合物间隔层的厚度,是影响共振的关键因素。在最佳共振状态下,通过改变纳米柱的半径和高度,相较于未图案化的情况,三次谐波生成效率提高了六个数量级。因此,在0.01 GW/cm的泵浦功率密度下,实现了高达3×10的THG效率。低折射率介电纳米柱的结构为THG可能为一种新型的高效非线性相干源的开发开辟了可能,拓展了光学器件和系统的应用范围,同时也为研究人员提供了探索光与物质相互作用的新途径,有望促进光学领域的科学研究和技术发展。

关键词：磁共振低指数等离激元非线性光学