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A laser-engraved wearable gait recognition sensor system for exoskeleton robots

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Microsystems & Nanoengineering 2024年第2期10卷 269-277页

作者： maowen sun Songya Cui Zezheng Wang Huayu Luo Huayong Yang Xiaoping Ouyang Kaichen Xu State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems School of Mechanical EngineeringZhejiang UniversityHangzhou310027China School of Information and Electrical Engineering Hangzhou City UniversityHangzhou310015China

As a reinforcement technology that improves load-bearing ability and prevents injuries,assisted exoskeleton robots have extensive applications in freight transport and health *** perception of gait information by such robots is vital for their *** information is the basis for motion planning in assistive and collaborative ***,a wearable gait recognition sensor system for exoskeleton robots is *** sensor arrays based on laser-induced graphene are developed with flexibility and *** sensor units are integrated into an insole to detect real-time pressure at key plantar *** addition,the circuit hardware and the algorithm are designed to reinforce the sensor system with the capability of gait *** experimental results show that the accuracy of gait recognition by the proposed system is 99.85%,and the effectiveness of the system is further verified through testing on an exoskeleton robot.

关键词： hardware robot skeleton

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非洲猪瘟病毒的免疫逃逸策略

微生物学报 2021年第2期61卷 249-262页

作者：孙茂文王涛孙元杨玉莹仇华吉长江大学动物科学学院湖北荆州434023 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150069

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种猪烈性传染病。目前无商品化的ASF疫苗,一旦发病,仅能依靠快速扑杀进行防控,严重威胁我国养猪及相关行业的健康发展。ASF疫苗研发面临的... 详细信息

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种猪烈性传染病。目前无商品化的ASF疫苗,一旦发病,仅能依靠快速扑杀进行防控,严重威胁我国养猪及相关行业的健康发展。ASF疫苗研发面临的主要困难是对ASFV的毒力相关基因、致病及其免疫逃逸机制知之甚少。本文对ASFV的免疫逃逸研究进行了总结,探讨了ASFV免疫逃逸基因及其编码蛋白的功能,以便加深对ASFV及其免疫逃逸策略的认知,为致病机制研究和疫苗研发提供借鉴。

关键词：非洲猪瘟病毒免疫逃逸天然免疫适应性免疫

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泵控外骨骼机器人行走协同控制策略

机械工程学报 2022年第18期58卷 159-169页

作者：孙茂文欧阳小平王泽正刘浩杨华勇浙江大学机械工程学院杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点试验室杭州310027 浙江大学先进技术研究院杭州310027

人机协同控制是主动式外骨骼机器人实现助力行走的关键技术之一。根据站立相是人体行走的主要发力过程和泵控驱动单元自身具备的优良反驱特性,提出一种站立相主动助力、摆动相被动跟随的外骨骼机器人行走协同控制策略。建立泵控关节的... 详细信息

人机协同控制是主动式外骨骼机器人实现助力行走的关键技术之一。根据站立相是人体行走的主要发力过程和泵控驱动单元自身具备的优良反驱特性,提出一种站立相主动助力、摆动相被动跟随的外骨骼机器人行走协同控制策略。建立泵控关节的运动学与动力学模型,获得外骨骼机器人关节运动轨迹与泵控驱动单元输出力之间的动力学关系,通过外骨骼机器人背部末端的人机交互力信息实现了站立相的柔顺助力控制。在摆动相过程中,人体的摆动腿具有发力小、速度快的特点,充分利用泵控驱动单元的反驱特性,实现了外骨骼机器人摆动相的被动跟随控制。开展了泵控外骨骼机器人试验测试,结果表明提出的协同控制策略有效可行。降低了人机交互控制的难度,减少了助力行走的能量消耗。

关键词：外骨骼机器人人机协同柔顺控制反驱特性泵控驱动

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大口径地下原水管线断裂失效的原因分析

炼油与化工 2015年第4期26卷 35-38页

作者：孙茂文大庆石化公司水气厂黑龙江大庆163714

通过对某原水管线断裂各种可能因素进行检测分析,排除了管线工艺操作造成管线断裂的因素。最终确定管段焊接质量缺陷及管线未消除热胀冷缩应力是断裂的主要原因,及时进行维修,同时提出了整改措施,避免故障进一步扩大。

关键词：红旗泡原水线失效分析应力缺陷

针对非洲猪瘟病毒MGF360-13L基因的TaqMan荧光定量PCR的建立

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中国农业科学 2021年第5期54卷 1073-1080页

作者：王涛韩玉潘力王冰孙茂文王翌罗玉子仇华吉孙元中国农业科学院哈尔滨兽医研究所/兽医生物技术国家重点实验室

【目的】建立一种以MGF360-13L基因为靶标的实时荧光定量PCR检测非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)的方法,为非洲猪瘟(African swine fever, ASF)的诊断、MGF360-13L基因缺失毒株鉴别、病毒分离鉴定、基因功能研究提供技... 详细信息

【目的】建立一种以MGF360-13L基因为靶标的实时荧光定量PCR检测非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)的方法,为非洲猪瘟(African swine fever, ASF)的诊断、MGF360-13L基因缺失毒株鉴别、病毒分离鉴定、基因功能研究提供技术支持。【方法】首先,以ASFV中国流行毒株(GenBank:MK333180.1)的MGF360-13L基因序列为靶标设计并筛选了1对特异性引物和探针,建立其荧光定量PCR检测方法。设计引物13L-F/13L-R,扩增MGF360-13L,并将其克隆至pOK12载体,挑取阳性克隆并测序验证,构建重组质粒标准品。将重组质粒标准品连续10倍梯度稀释,以稀释后的各梯度质粒标准品为模板,配制反应体系和设置反应条件后进行荧光定量PCR检测,建立标准曲线,并对其敏感性和重复性进行评价;其次,以连续10倍梯度稀释的重组质粒标准品为模板,利用引物13L-F/13L-R进行常规PCR检测,以比较荧光定量PCR的敏感性。最后,运用本检测方法和本研究组已建立的针对ASFV p72的荧光定量PCR检测方法同时对黑龙江某猪场发生ASF时采集的30份临床样品进行检测,以比较两种检测方法的符合率。另外,应用该方法对感染原代巨噬细胞的ASFV野毒株和MGF基因缺失毒株进行鉴别检测。【结果】利用引物13L-F/13L-R可扩增出一条800 bp左右的特异性目的条带,而阴性对照无条带,成功构建出标准品。本研究建立的实时荧光定量PCR检测方法在质粒标准品为1.56×10~1-1.56×10~8拷贝/μL时,呈现出良好的线性关系,线性回归方程为:y=-3.295 lg(x)+45.995,线性相关系数R2为0.997,对ASFV核酸最低检测限为15.6拷贝/μL。在特异性检验中,除ASFV核酸外,猪瘟病毒、伪狂犬病病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪圆环病毒1型、猪圆环病毒2型等病毒核酸均未出现扩增曲线,表明该方法的特异性良好。与最低检测限为1.56×10~4拷贝/μL病毒核酸的常规PCR检测方法相比,本研究建立的TaqMan荧光定量PCR检测方法高出其约3个数量级,具有较高的敏感性。在临床样品检测中,两种检测方法经过McNemar检验,P=0.5>0.05,表明两种检测方法的结果无统计学差异;经过Kappa检验,Kappa=0.867>0.75,P<0.001,提示两种检测方法符合率较好,能够有效区分ASFV野毒株和MGF360-13L基因缺失毒株。【结论】建立的TaqMan荧光定量PCR特异、敏感、重复性好,不仅丰富了ASFV现有检测靶标,也为后续MGF360-13L功能、MGF缺失毒株的鉴定及相应基因缺失疫苗株的鉴别诊断提供技术支持。

关键词：非洲猪瘟病毒 MGF360-13L 荧光定量PCR 鉴别诊断

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高扭矩密度仿人机器人驱动单元研究

机械工程学报 2022年第18期58卷 192-204页

作者：李慧莱凌振飞王泽正孙茂文刘浩欧阳小平李斌斌浙江大学机械工程学院杭州310027 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学先进技术研究院杭州310027 乾元科学研究院杭州310008

驱动单元是协作型仿人机器人的核心部件之一。研制出一种用于大负载仿人机械臂的小体积、高扭矩密度、高动态性能和抗倾覆的驱动单元。通过合理的槽极匹配结合径向长度和轴向厚度等电机机械结构参数的优化,设计出一种高径长比外转子永... 详细信息

驱动单元是协作型仿人机器人的核心部件之一。研制出一种用于大负载仿人机械臂的小体积、高扭矩密度、高动态性能和抗倾覆的驱动单元。通过合理的槽极匹配结合径向长度和轴向厚度等电机机械结构参数的优化,设计出一种高径长比外转子永磁同步电机。通过分析驱动单元减速器部件的受力形式设计了抗倾覆两级行星减速器。建立驱动单元的动力学模型,对驱动单元样机进行集成研制。基于实际试验台对驱动单元样机进行系统辨识和负载特性测试,验证了所研制的驱动单元满足仿人机械臂的应用需求。汇演结果表明,所设计的驱动单元具有体积小、扭矩密度高和动态性能好等优点,外形尺寸降至88.5 mm×35 mm,额定扭矩密度高达35.97 N·m/kg,空载工况下闭环控制带宽达到47.6 Hz。

关键词：驱动单元仿人机器人扭矩密度抗倾覆电机减速器

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深沟球轴承装球口结构与工艺改进

哈尔滨轴承 2016年第3期37卷 19-21页

作者：刘兴纯孙茂文瓦房店轴承集团有限责任公司辽宁瓦房店116300

在加工带装球口的单列深沟球轴承时,装球口的加工工艺为热处理前铣削加工,热处理后磨削加工。由于没有专用的磨削机床,无法进行自动磨削,操作者只能手持套圈在砂轮上进行磨削,使装球口锁量尺寸精度无法保证,散差较大,而且劳动强度大,安... 详细信息

在加工带装球口的单列深沟球轴承时,装球口的加工工艺为热处理前铣削加工,热处理后磨削加工。由于没有专用的磨削机床,无法进行自动磨削,操作者只能手持套圈在砂轮上进行磨削,使装球口锁量尺寸精度无法保证,散差较大,而且劳动强度大,安全性低。通过对加工工艺进行改进,解决了存在的问题;同时,改变了装球口角度,减少了钢球的挤压损伤,提高了轴承质量。

关键词：深沟球轴承装球口锁量工艺改进

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架空输电线巡检机器人的跨障运动轨迹控制

重庆邮电大学学报（自然科学版） 2017年第3期29卷 396-402页

作者：刘国平缪航俞振东孙茂文秦科技南昌大学机电工程学院机器人控制实验室南昌330031

针对高压输电线检修维护问题,自主研发了新型三臂式架空输电线巡检机器人,并提出跨障的识别方案和动作方案。简化了此巡检机器人的跨障运动过程,采用D-H(Danevit-Hartenberg)建模方法建立了机器人跨障过程的运动学模型。在此基础上,应... 详细信息

针对高压输电线检修维护问题,自主研发了新型三臂式架空输电线巡检机器人,并提出跨障的识别方案和动作方案。简化了此巡检机器人的跨障运动过程,采用D-H(Danevit-Hartenberg)建模方法建立了机器人跨障过程的运动学模型。在此基础上,应用拉格朗日力学方法完成了动力学建模。针对跨障运动轨迹跟踪问题,将外界干扰、误差等不确定因素考虑进去,采用鲁棒自适应PD(proportional-derivative)控制方法进行控制。为了验证此方法,加入传统PD控制方法进行对比。以理想的运动轨迹为目标轨迹,通过Simulink分别仿真得到2种算法的跟踪轨迹,将搭载2种算法的巡检机器人先后放在实际线路上运行,通过多传感器采集得到运动轨迹。实验结果显示它们的控制轨迹都非常接近目标值。从跟踪轨迹上对比2种算法,证明了所采用方法的有效性、稳定性和优越性。

关键词：巡检机器人动力学模型运动轨迹控制鲁棒自适应PD控制

Joint Feature Encoding and Task Alignment Mechanism for Emotion-Cause Pair Extraction

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Computers, Materials & Continua 2025年第1期82卷 1069-1086页

作者： Shi Li Didi sun College of Computer and Control Engineering Northeast Forestry UniversityHarbin150040China

With the rapid expansion of social media,analyzing emotions and their causes in texts has gained significant ***-cause pair extraction enables the identification of causal relationships between emotions and their triggers within a text,facilitating a deeper understanding of expressed sentiments and their underlying *** comprehension is crucial for making informed strategic decisions in various business and societal ***,recent research approaches employing multi-task learning frameworks for modeling often face challenges such as the inability to simultaneouslymodel extracted features and their interactions,or inconsistencies in label prediction between emotion-cause pair extraction and independent assistant tasks like emotion and cause *** address these issues,this study proposes an emotion-cause pair extraction methodology that incorporates joint feature encoding and task alignment *** model consists of two primary components:First,joint feature encoding simultaneously generates features for emotion-cause pairs and clauses,enhancing feature interactions between emotion clauses,cause clauses,and emotion-cause ***,the task alignment technique is applied to reduce the labeling distance between emotion-cause pair extraction and the two assistant tasks,capturing deep semantic information interactions among *** proposed method is evaluated on a Chinese benchmark corpus using 10-fold cross-validation,assessing key performance metrics such as precision,recall,and F1 *** results demonstrate that the model achieves an F1 score of 76.05%,surpassing the state-of-the-art by 1.03%.The proposed model exhibits significant improvements in emotion-cause pair extraction(ECPE)and cause extraction(CE)compared to existing methods,validating its *** research introduces a novel approach based on joint feature encoding and task alignment mechanisms,contributing to advancements in emotion-c

关键词： Emotion-cause pair extraction interactive information enhancement joint feature encoding label consistency task alignment mechanisms