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基于运动意图识别的上肢助力外骨骼复合控制方法研究

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机械工程学报 2023年第15期59卷 73-82页

作者：袁小庆邹缓吴涛叶向斌王文东西北工业大学机电学院西安710072

针对上肢助力外骨骼助力时响应延时问题,提出一种基于人机交互力信号、位姿信号数据融合的运动意图识别算法,使用支持向量机(Support vector machine,SVM)分类器对人体运动信号进行分类,确定穿戴者运动意图,对控制参数做出适应性调节,... 详细信息

针对上肢助力外骨骼助力时响应延时问题,提出一种基于人机交互力信号、位姿信号数据融合的运动意图识别算法,使用支持向量机(Support vector machine,SVM)分类器对人体运动信号进行分类,确定穿戴者运动意图,对控制参数做出适应性调节,改变人机协同控制系统响应速度。采用果蝇优化算法(Fruit fly optimization algorithm,FOA)优化支持向量机,提高分类准确率;引入有限状态机(Finite state machine,FSM),处理非合理运动意图。为降低外骨骼控制系统跟踪误差,设计一种模糊控制与阻抗控制结合的复合控制方法,提高控制参数更新速度,实时调整轨迹。开展运动意图识别实验,结果表明,识别准确率可达97.93%,可快速检测出非合理运动意图,与使用肌电信号作为运动数据相比,降低信号处理难度的同时,保持了较高的准确率;通过控制系统性能仿真与外骨骼助力性能测试实验证明了控制方法的可行性。

关键词：上肢助力外骨骼运动意图识别人机协同复合控制

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基于迁移学习的手部离散动作识别方法研究

机械工程学报 2022年第7期58卷 12-19页

作者：王文东李杰张俊博秦雷袁小庆西北工业大学机电学院西安710072

表面肌电传感器作为新一代机器人人机交互接口设备,目前已在航空航天、军工应用、康复医疗、工业生产等多种环境中表现出巨大的应用潜力和价值。研究发现,表面肌电信号在识别手势动作时,若面临传感器移位、动作用户变化等问题,动作识别... 详细信息

表面肌电传感器作为新一代机器人人机交互接口设备,目前已在航空航天、军工应用、康复医疗、工业生产等多种环境中表现出巨大的应用潜力和价值。研究发现,表面肌电信号在识别手势动作时,若面临传感器移位、动作用户变化等问题,动作识别准确率将急剧下降,模型可复用能力变差。针对这一情况,提出一种基于小型辅助集的迁移学习建模方法。利用MMD算法对源领域数据集与目标领域数据集的高维距离进行评价,通过TCA算法缩小二者在全局特征上的边缘分布差异,引入小型辅助集对待测数据集创建伪标签,改进了迁移成分分析在数据条件分布相似性上的不足。以多名受试者作为研究对象,验证提出算法的适应性和合理性。肌电控制实验表明,新场景下受试者仅需进行小量训练(仅占源领域数据4%),迁移学习融合模型准确率可提高至80%以上。

关键词：迁移学习表面肌电信号意图识别人机交互

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带密度修正和缓冲腔的液位检测系统设计

机械科学与技术 2011年第3期30卷 479-481,488页

作者：王文东史仪凯唐博王萑西北工业大学机电学院西安710072

针对易燃易爆液体高压密封容器的特殊检测,基于光纤光栅(FBG)压力传感器原理设计了一种带液位缓冲腔和密度修正的液位检测系统;提出了克服液面波动的高精度检测方法。实验结果表明:笔者的检测系统和方法,不仅可将液位测量转化为对密封... 详细信息

针对易燃易爆液体高压密封容器的特殊检测,基于光纤光栅(FBG)压力传感器原理设计了一种带液位缓冲腔和密度修正的液位检测系统;提出了克服液面波动的高精度检测方法。实验结果表明:笔者的检测系统和方法,不仅可将液位测量转化为对密封容器底部压强的测量,还可有效地降低外界因素对测量结果的影响。通过检测结果对比分析,修正前后的理论液位平均值相差约1 mm,液位测量精度提高近2 mm。

关键词： FBG压力传感器液位缓冲腔密度修正液位检测

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新型聚丙烯酸水凝胶的自愈及其溶胀动力学

材料研究学报 2018年第8期32卷 625-630页

作者：杨琴房春娟赵娜赵军凯王文东西安建筑科技大学理学院西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055

以丙烯酸(AA)、水、七元瓜环(CB[7])和过硫酸钾(KPS)、NaCl为原料制备七元瓜环/聚丙烯酸水凝胶(CB[7]/PAA hydrogel),宏观观察了CB[7]/PAA hydrogel的自愈性,研究了这种自愈水凝胶的网络形成作用力。结果表明:这种水凝胶网络的形成作用... 详细信息

以丙烯酸(AA)、水、七元瓜环(CB[7])和过硫酸钾(KPS)、NaCl为原料制备七元瓜环/聚丙烯酸水凝胶(CB[7]/PAA hydrogel),宏观观察了CB[7]/PAA hydrogel的自愈性,研究了这种自愈水凝胶的网络形成作用力。结果表明:这种水凝胶网络的形成作用力主要是多重氢键,具有自愈性,自愈后的最大拉伸量约为原长的1.73倍;AA含量较低时随着AA含量的提高溶胀率和溶胀速率增大,AA含量较高时随着AA含量的提高溶胀率和溶胀速率减小;这种水凝胶的溶胀率与溶胀速率,在p H值为7.6的水溶液中的值明显高于在p H值为10.0和4.0水溶液中的值。使用Non-Fickian扩散模型研究了CB[7]/PAA hydrogel的溶胀机理。CB[7]/PAA hydrogel的动力学指数n、凝胶速率常数K和水分子扩散系数D的值表明,这种水凝胶的溶胀符合Non-Fickian扩散模式,在溶胀初期水分子的扩散速率与凝胶中的链段松弛速率相当。

关键词：功能高分子材料自愈氢键溶胀动力学

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页岩气藏多重介质耦合流动模型

天然气工业 2016年第2期36卷 52-59页

作者：苏玉亮盛广龙王文东闫怡张璇中国石油大学(华东)石油工程学院

为准确掌握页岩气流动规律以及精准评价水力压裂效果,需要建立页岩气藏多重介质耦合流动模型。为此,基于页岩气藏干酪根、无机基质及裂缝物性特征,综合考虑微纳米尺度气体黏性滑脱、努森扩散、吸附解吸、表面扩散等运移规律,通过表观渗... 详细信息

为准确掌握页岩气流动规律以及精准评价水力压裂效果,需要建立页岩气藏多重介质耦合流动模型。为此,基于页岩气藏干酪根、无机基质及裂缝物性特征,综合考虑微纳米尺度气体黏性滑脱、努森扩散、吸附解吸、表面扩散等运移规律,通过表观渗透率来综合表征页岩气藏多尺度介质渗流机理。在此基础上,考虑储层压裂改造特征及跨尺度流体传质机理,建立页岩气藏多重介质耦合流动模型,应用Laplace变换和Stehfest数值反演,得到了定产和定压情况下封闭边界单裂缝井底无因次拟压力和产量半解析解。在模型正确性验证的基础上,结合矿场参数对模型进行实例分析。结果表明:①干酪根是页岩气藏重要的烃源介质,干酪根含量每增加10%,对页岩气累积产量的贡献度增加12%左右;②无机基质滑脱效应及努森扩散在对生产中期气体流速产生较大影响的同时也增大了孔隙压力衰竭速度。基于所建流动模型研究了页岩气藏分段压裂水平井流动规律,结果表明:不考虑井筒存储及表皮效应时,储层有线性流、双线性流、"双窜流"、无机基质稳态流、拟边界流、"三线性"流、封闭边界流7个流动阶段。

关键词：页岩气藏干酪根滑脱效应努森扩散吸附解吸表面扩散表观渗透率耦合流动模型

PTFE/MoS_2改性聚酯纤维织物复合材料摩擦性能

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化工新型材料 2016年第4期44卷 176-178,181页

作者：王文东薛春傅宇上海材料研究所上海200437 上海市工程材料应用评价重点实验室上海200437

将各种填料加入树脂中,制备环氧树脂和聚氨酯复合材料,将树脂复合材料与聚酯纤维织物复合制备环氧/聚酯纤维织物、聚氨酯/聚酯纤维织物复合材料,采用Amsler摩擦磨损试验机考察复合材料的摩擦磨损性能,采用SEM分析磨损表面形貌,并分析其... 详细信息

将各种填料加入树脂中,制备环氧树脂和聚氨酯复合材料,将树脂复合材料与聚酯纤维织物复合制备环氧/聚酯纤维织物、聚氨酯/聚酯纤维织物复合材料,采用Amsler摩擦磨损试验机考察复合材料的摩擦磨损性能,采用SEM分析磨损表面形貌,并分析其摩擦机制。结果表明:聚四氟乙烯改善环氧/聚酯纤维织物复合材料摩擦磨损性能,降低其摩擦系数,减小磨损量;MoS_2改善PU/PET复合材料摩擦磨损性能,降低复合材料的摩擦系数,减小磨损量;摩擦试验时方向对聚酯纤维复合材料的干摩擦磨损性能有一定影响,对于粘合性能好的环氧/聚酯纤维织物复合材料,偏轴方向(30°、45°和60°)上具有较低的摩擦系数和磨损率;摩擦试验时方向对酚醛聚酯纤维织物和酚醛棉纤维织物复合材料干摩擦磨损性能也有一定影响,摩擦性能与纤维性能、基体树脂性能及二者粘接性能等因素密切相关。

关键词：聚酯纤维织物摩擦磨损转移膜

高弹性自愈水凝胶(C_3H_5O)_1CB[7]/PAA的制备及性能

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化工学报 2018年第12期69卷 5326-5331页

作者：杨琴赵娜房春娟赵军凯王文东西安建筑科技大学化学与化工学院陕西西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055

用丙烯氧基七元瓜环((C_3H_5O)_1CB[7])替代传统的交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)制备了新型丙烯氧基七元瓜环/聚丙烯酸凝胶((C_3H_5O)_1CB[7]/PAA gel),该凝胶具有高弹性和自愈性。采用IR和1H NMR技术对其结构进行表征,研究了该水凝... 详细信息

用丙烯氧基七元瓜环((C_3H_5O)_1CB[7])替代传统的交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)制备了新型丙烯氧基七元瓜环/聚丙烯酸凝胶((C_3H_5O)_1CB[7]/PAA gel),该凝胶具有高弹性和自愈性。采用IR和1H NMR技术对其结构进行表征,研究了该水凝胶的溶胀、力学性能,宏观观察了其自愈性能。结果表明:(C_3H_5O)_1CB[7]/PAA gel的网络形成作用力主要是多重氢键;在丙烯酸(AA) 17.2%,水82.1%,(C_3H_5O)_1CB[7] 0.33%,过硫酸钾(KPS) 0.33%时该水凝胶具有良好的自愈性及力学性能,其最大伸长量为105.6 cm,为原长的86倍,弹性模量0.39 kPa,平衡溶胀率是600%。该水凝胶有望成为一种潜在的生物组织工程材料。

关键词：丙烯酸自愈水凝胶凝胶聚合物制备

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基于混沌搜索策略蝙蝠算法的输电网规划

电力系统保护与控制 2015年第15期43卷 17-21页

作者：马迎东王文栋温强神华福能发电有限责任公司福建泉州362000 长春市双阳区供电有限责任公司吉林长春130000

针对输电网规划求解中存在变量多、维数高、约束条件复杂等导致难以求得全局最优解的问题,将蝙蝠算法应用于输电网规划求解当中。为避免原算法精度低、易陷入局部最优的缺点,提出在原算法基础上,通过逻辑自映射函数产生混沌序列对蝙蝠... 详细信息

针对输电网规划求解中存在变量多、维数高、约束条件复杂等导致难以求得全局最优解的问题,将蝙蝠算法应用于输电网规划求解当中。为避免原算法精度低、易陷入局部最优的缺点,提出在原算法基础上,通过逻辑自映射函数产生混沌序列对蝙蝠前n%适应度最优个体进行混沌优化,并建立计及线路建设费用、网损费用、输电线路走廊建设费用、N及N-1约束条件下的过负荷惩罚费用为目标函数的输电网规划模型。最终通过Matlab软件对IEEE-18和巴西南部46节点标准算例编程计算,结果验证了新算法在求解大维度输电网规划模型的可行性及高效性。

关键词：输电网规划蝙蝠算法逻辑自映射混沌搜索

A Proximity-Aware BitTorrent System via Tracker-Side Biased Neighbor Selection

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China Communications 2011年第2期8卷 75-85页

作者：吕晓鹏王文东龚向阳马建 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology Beijing University of Posts and Telecommunications Wuxi Sensing Net Industrialization Research Institute

To address cross-ISP traffic problem caused by BitTorrent,we present our design and evaluation of a proximity-aware BitTorrent system. In our approach,clients generate global proximity-aware information by using landmark clustering;the tracker uses this proximity to maintain all peers in an orderly way and hands back a biased subset consisting of the peers who are physically closest to the requestor. Our approach requires no co-operation between P2P users and their Internet infra structures,such as ISPs or CDNs,no constantly path monitoring or probing their neighbors. The simulation results show that our approach can not only reduce unnecessary cross-ISP traffic,but also allow downloadsing fast.

关键词： P2P ISP cross-ISP traffic neighbor selection algorithm