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基于神经网络的灵巧手交叉耦合控制研究

基于神经网络的灵巧手交叉耦合控制研究

作者：顾海巍哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

作为机器人系统中最重要的末端执行器,灵巧手一直以来都是机器人领域研究的热点,对多指灵巧手控制的研究在提高整个机器人系统的性能方面具有重要的意义。本文结合国家科技部（863计划）项目“新一代五指仿人灵巧手及其协调控制的研究”... 详细信息

作为机器人系统中最重要的末端执行器,灵巧手一直以来都是机器人领域研究的热点,对多指灵巧手控制的研究在提高整个机器人系统的性能方面具有重要的意义。本文结合国家科技部（863计划）项目“新一代五指仿人灵巧手及其协调控制的研究”,在HIT/DLR II灵巧手及其实时控制平台上,以提高手指的位置跟踪精度为目标,将交叉耦合控制方法应用于手指关节控制,并基于神经网络研究耦合控制参数的自整定方法。手指基关节的运动由两个电机共同耦合驱动,由于电气及机械加工上存在不同,无法保证两电机运动的同步性。PID控制等常用的串联机器人位置控制方法,其控制目标针对的是独立驱动器的位置误差,未考虑多驱动器耦合运动时的同步误差。因此上述位置控制方法并不完全适用于手指基关节,会对手指的位置跟踪精度及操作性能造成影响,进而影响灵巧手的抓取性能。本文在对灵巧手的硬件及通信系统进行研究后,重点对由于基关节两电机不同步而造成的耦合误差进行分析。通过将耦合误差引入控制量中进行补偿,设计基关节驱动空间的交叉耦合控制器,以提高手指的轨迹跟踪精度;此外构建手指的仿真系统并对算法进行仿真验证。交叉耦合控制器中控制参数较多,对于时变及非线性系统难以实现精确调整。针对上述问题,本文在构建的仿真系统中研究各耦合控制参数对控制性能的影响;而后利用神经网络强大的非线性映射及自学习能力,根据神经网络的反向传播算法调节耦合控制参数;通过引入同步误差的二次型,对BP算法的性能指标函数进行改进,使同步误差快速收敛。仿真实验表明,通过神经网络的参数调节器的构建,实现了耦合控制参数的自整定,提高了灵巧手对环境的适应性。此外,为了进一步提高位置控制精度,对手指关节进行了摩擦参数辨识及补偿。最后通过实验验证了上述控制算法的有效性。

关键词：灵巧手位置控制交叉耦合控制参数整定神经网络

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喷涂机器人运动学与轨迹规划算法研究

组合机床与自动化加工技术 2017年第12期 25-28,32页

作者：李芳顾海巍武汉职业技术学院计算机技术与软件工程学院武汉430074 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

文章针对6自由度喷涂机器人的机构特点和作业要求进行了深入分析,进而对其运动控制算法进行了研究。首先,通过MDH法对机械臂构建了关节坐标系;其次,对喷涂机器人进行了运动学模型的建立与分析,从正逆两个方面对运动学特性进行了详细的... 详细信息

文章针对6自由度喷涂机器人的机构特点和作业要求进行了深入分析,进而对其运动控制算法进行了研究。首先,通过MDH法对机械臂构建了关节坐标系;其次,对喷涂机器人进行了运动学模型的建立与分析,从正逆两个方面对运动学特性进行了详细的分析和描述;再次,对喷涂机构采用迭代法进行了逆解算法的研究与论述并分析了喷涂机器人轨迹规划的特点,给出了规划器的形式;最后,通过MATLAB仿真软件对运动学算法的有效性进行了验证,同时验证了该算法在轨迹跟踪时的精确性。

关键词：喷涂机器人轨迹规划运动学模型

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突围“云”上聚焦云数据安全

软件和集成电路 2020年第11期 88-90页

作者：顾海巍 Veritas公司

随着企业数据上云进程加速,企业在云上的IT支出也在不断增加,云数据的价值水涨船高,但云上的数据管理面临着很多风险,数据管理的责任分配不明晰,云数据的安全性问题亟须解决,实时的数据备份与恢复策略将为企业数据上云保驾护航。全球企... 详细信息

随着企业数据上云进程加速,企业在云上的IT支出也在不断增加,云数据的价值水涨船高,但云上的数据管理面临着很多风险,数据管理的责任分配不明晰,云数据的安全性问题亟须解决,实时的数据备份与恢复策略将为企业数据上云保驾护航。全球企业正加速将数据上云,其中中国企业尤甚。Veritas最新调研报告《云中的真相》显示,2019年,从本地迁移至公有云的数据量同比增长了四倍,全球企业上云脚步明显加快。在中国的企业中,80%的受访企业希望将大部分甚至全部应用程序存放于公有云架构中运行,而在全球范围内这一数字则为70%。

关键词：数据管理企业数据应用程序公有云云架构数据的安全性数据备份与恢复云数据安全

新型电喷雾萃取电离质谱法快速标靶分析氨基酸

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分析化学 2013年第4期41卷 523-528页

作者：许柠朱志强杨水平王姜顾海巍周振陈焕文东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室上海大学环境与化学工程学院环境污染与健康研究所广州禾信分析仪器有限公司

将新型电喷雾萃取电离源(EESI)和LTQ XL质谱仪耦合,在无需样品预处理情况下,建立了多种不同极性氨基酸的快速检测方法。新型EESI源优化后,检测模式为正离子模式,电离电压为4.0 kV,离子传输管温度150℃,喷雾气压为1.0 MPa。碰撞诱导裂解(... 详细信息

将新型电喷雾萃取电离源(EESI)和LTQ XL质谱仪耦合,在无需样品预处理情况下,建立了多种不同极性氨基酸的快速检测方法。新型EESI源优化后,检测模式为正离子模式,电离电压为4.0 kV,离子传输管温度150℃,喷雾气压为1.0 MPa。碰撞诱导裂解(CID)实验时,母离子隔离宽度1.5,碰撞能量17%～25%。本方法单个样品测定时间小于0.5 min,对多种氨基酸的检出限为0.14～26.2μg/L,且具有较宽的线性范围。直接检测复杂基体尿液中的丝氨酸和精氨酸时,平均回收率为82.6%～105.6%,测定结果的相对标准偏差(RSD)为2.2%～11.4%。本方法分析速度快,灵敏度高,基体影响小,适用于大量样品快速检测。

关键词：电喷雾萃取电离标靶分析氨基酸尿液

基于核磁和质谱分析技术的代谢组学在癌症诊断中的应用

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分析化学 2012年第12期40卷 1933-1937页

作者：顾海巍亓云鹏许柠丁健桦安艳波陈焕文东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室第二军医大学药学院药物分析学教研室

本文对近年来用于癌症诊断的新方法——代谢组学及其在该领域内的应用进行了简要介绍。代谢组学通过定性与定量测量生物样本(血液、尿液、组织等)中数以千计的小分子代谢物,可灵敏地反映代谢组中与病理状态有关的细微变化,从而可为癌症... 详细信息

本文对近年来用于癌症诊断的新方法——代谢组学及其在该领域内的应用进行了简要介绍。代谢组学通过定性与定量测量生物样本(血液、尿液、组织等)中数以千计的小分子代谢物,可灵敏地反映代谢组中与病理状态有关的细微变化,从而可为癌症的早期诊断及更好地理解癌变过程提供一种新颖的思路。本文还讨论了代谢组学与系统生物学中其它一些组学在癌症检测上的关联,介绍了一些用代谢组学进行不同癌症的诊断、治疗监测以及药物开发的前期研究工作,并探讨了用于临床癌症诊断的代谢组学方法所面临的机遇、挑战与未来发展方向。

关键词：核磁共振波谱质谱代谢轮廓分析代谢组学癌症诊断肿瘤学评述

来源：博看期刊

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影像测量法辅助电喷雾萃取电离源喷头的研制

质谱学报 2017年第6期38卷 671-677页

作者：董晓峰朱腾高周鹏顾海巍周书民陈焕文东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室江西南昌330013

电喷雾萃取电离(EESI)源具有无需样品复杂预处理、易于集成和小型化、适于现场分析等特点,是近年来研究的热点。喷头孔是影响EESI源性能的关键部件。然而,因喷头孔几何参数非常小,使用常规方法无法对其进行精确地检测与评估,一直无法满... 详细信息

电喷雾萃取电离(EESI)源具有无需样品复杂预处理、易于集成和小型化、适于现场分析等特点,是近年来研究的热点。喷头孔是影响EESI源性能的关键部件。然而,因喷头孔几何参数非常小,使用常规方法无法对其进行精确地检测与评估,一直无法满足EESI源的要求。本工作开发了一种基于影像测量的检测与评估方法,通过提取喷头孔的几何轮廓坐标参数,对比分析两种工艺制造的喷头孔的直径与圆度误差。在优化仪器参数的条件下,采用新工艺制造的EESI源对甲基苯丙胺进行检测,检出限从0.101μg/L降至0.041 7μg/L,RSD从0.9%~5.8%降至0.6%~4.2%,实验结果与采用影像测量法的评估结果一致。采用新工艺制造的EESI源对尿液中的可待因、海洛因、氯胺酮、苯丙胺、咖啡因、麻黄碱、甲基苯丙胺、地西泮、戊巴比妥和舒乐安定进行连续5日检测,各样品的最大RSD均小于5.2%。结果表明,该影像测量法可缩短EESI源研制周期、降低成本,EESI源的稳定性与灵敏度可得到较大提高。

关键词：电喷雾萃取电离(EESI) 喷头孔影像测量法表征长期稳定性

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电喷雾萃取电离源调节装置的研制

质谱学报 2014年第3期35卷 226-231页

作者：董晓峰刘林王姜许柠顾海巍周书民陈焕文东华理工大学、江西省质谱科学与仪器重点实验室江西南昌330013

电喷雾萃取电离(EESI)源具有样品无需复杂预处理、易于集成和小型化、可与多种商用质谱仪联用、适于现场分析等特点,已在生命科学、环境、食品、国防、刑侦等领域的复杂基体样品的直接质谱分析领域得到了广泛应用。然而,实验室制作的普... 详细信息

电喷雾萃取电离(EESI)源具有样品无需复杂预处理、易于集成和小型化、可与多种商用质谱仪联用、适于现场分析等特点,已在生命科学、环境、食品、国防、刑侦等领域的复杂基体样品的直接质谱分析领域得到了广泛应用。然而,实验室制作的普通EESI源长期稳定性较差,空间位置难以精确调节,针对此问题,本工作研制了EESI源的调节装置。在优化离子源空间位置参数与仪器参数的条件下,安装该调节装置后,采用EESI源对脯氨酸进行检测,检测限由0.5μg/L降至0.075μg/L,并对肺癌患者血样中的缬氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、苏氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺进行连续5日检测,各样品的平均RSD均小于10%。实验证明,该调节装置具有操作简单、稳定性高、适应范围广等特点,对EESI离子源的性能有较大提高。

关键词：电喷雾萃取电离调节装置表征长期稳定性

全面标靶质谱（GOT-MS）分析及其在代谢组学中的应用

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全面标靶质谱（GOT-MS）分析及其在代谢组学中的应用

电喷雾萃取电离质谱法(EESI-MS)靶向分析生物流体中氨基酸

中国化学会第30届学术年会-第四十三分会：质谱分析

作者：顾海巍李云陈焕文东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室

传统的标靶质谱分析方法在代谢组学中发挥着重要作用,对检测代谢物具有优异的选择性和卓越的定量能力。然而,传统的标靶质谱分析只能针对性地检测代谢物,其覆盖范围通常只能涵盖少量预先选定的化合物。本研究中,我们开发了一种新方法,... 详细信息

传统的标靶质谱分析方法在代谢组学中发挥着重要作用,对检测代谢物具有优异的选择性和卓越的定量能力。然而,传统的标靶质谱分析只能针对性地检测代谢物,其覆盖范围通常只能涵盖少量预先选定的化合物。本研究中,我们开发了一种新方法,全面标靶质谱分析（GOT-MS）,它结合了代谢组学中传统标靶分析和轮廓分析的许多优点,包括能检测未知物、代谢物覆盖范围广、以及优秀的定量能力。GOT-MS的关键步骤是使用液相色谱-三重四极杆（LC-QQQ）质谱仪全面地搜索母离子和子离子。我们从血清样品中获得了595个母离子和1890个MRMs。对于大部分检测到的MRMs代谢产物,GOT-MS的分析性能优于传统的使用四极杆-飞行时间质谱仪（Q-TOF）的代谢轮廓分析。在诊断直肠癌（CRC）的代谢组学研究中,GOT-MS显著优于传统的标靶质谱分析,并能给基于Q-TOF-MS的轮廓分析提供互补的代谢标记物信息。因此,GOT-MS创造性地通过一种全新的角度优化并拓展了QQQ-MS的检测能力,它有可能进一步推动基础和临床的代谢组学研究。

关键词：代谢组学质谱全面标靶质谱分析 GOT-MS

来源： cnki会议评论

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电喷雾萃取电离质谱法(EESI-MS)靶向分析生物流体中氨基酸