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Adaptive Control of Lower-Limb Exoskeletons for Walking Assistance Based on Inter-Joint Coordination

Journal of Bionic Engineering 2024年第4期21卷 1775-1787页

作者： Chaoyang Li Lincong Luo Zhi Liu tianchi chen Songxiang Liu Ye He Xiaoan chen Lei Li Wei Tech Ang School of Mechanical Engineering Chongqing UniversityChongqing400044China Rehabilitation Research Institute of Singapore Singapore308232Singapore Department of Orthopedics Union HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhan430022China School of Mechanical and Aerospace Engineering Nanyang Technological UniversitySingapore639798Singapore

Unilateral motor impairment can disrupt the coordination between the joints,impeding the patient’s normal *** assist such patients to walk normally and naturally,an adaptive control algorithm based on inter-joint coordination was proposed in this work for lower-limb *** control strategy can generate the reference trajectory of the affected leg in real time based on a motion coordination model between the joints,and adopt an adaptive controller with virtual windows to track the reference *** Short-Term Memory(LSTM)network was also adopted to establish the coordination model between the joints of both lower limbs,which was optimized by preprocessing angle information and adding gait phase *** the adaptive controller,the virtual windows were symmetrically distributed around the reference trajectory,and its width was adjusted according to the gait phase of the auxiliary *** addition,the impedance parameters of the controller were updated online to match the motion capacity of the affected leg based on the spatiotemporal symmetry factors between the bilateral *** LSTM coordination model demonstrated good accuracy and generality in the gait database of seven individuals,with an average root mean square error of 3.5 and 4.1 for the hip and knee joint angle estimation,*** further evaluate the control algorithm,four healthy subjects walked wearing the exoskeleton while additional weights were added around the ankle joint to simulate an asymmetric *** the experimental results,it was shown that the algorithm improved the gait symmetry of the subjects to a normal level while exhibiting great adaptability to different subjects.

关键词： Lower-limb exoskeleton Adaptive control Gait symmetry Inter-joint coordination Motion estimation

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葡萄UBP基因家族对非生物胁迫的响应及VvUBP基因功能研究

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核农学报 2024年第1期38卷 33-45页

作者：郭雁飞徐涛陈天池陈哲杨杰龚丽丽斯昊璇吴月燕浙江万里学院生物与环境学院浙江宁波315100 上海海洋大学水产与生命学院上海201306

泛素特异蛋白酶是一个广泛存在于真核生物中且高度保守的基因家族,通过去泛素化作用调节细胞蛋白的各种生理活动。为了系统探究葡萄UBP基因家族功能,本研究运用生物信息学方法对葡萄UBP基因家族成员进行鉴定与分析,利用实时荧光定量PCR(... 详细信息

泛素特异蛋白酶是一个广泛存在于真核生物中且高度保守的基因家族,通过去泛素化作用调节细胞蛋白的各种生理活动。为了系统探究葡萄UBP基因家族功能,本研究运用生物信息学方法对葡萄UBP基因家族成员进行鉴定与分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析VvUBPs基因在不同非生物胁迫下的表达模式。结果表明,VvUBP基因家族包括27个成员,编码序列(CDS)长度为594~4 812 bp,编码氨基酸序列长度为197~1 603 aa。系统进化分析结果显示,UBP基因家族可分为8个亚组(GⅠ~GⅧ)。VvUBPs在茎中的表达水平相对较低,VvUBP27、VvUBP10和VvUBP23分别在卷须、花和叶中表达水平较高。外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理可显著诱导VvUBP5、VvUBP12、VvUBP18和VvUBP27等4个基因高表达,外源水杨酸(SA)处理可显著诱导VvUBP5和VvUBP19基因高表达。VvUBP15在盐胁迫浓度0.6%时的表达量增加最明显,VvUBP6在弱光胁迫下表达显著下降以及VvUBP25在高温胁迫6 h时增幅最大。综上,VvUBP基因家族成员能够响应不同的非生物胁迫,进而提高葡萄的抗逆性。本研究结果为揭示UBP调控葡萄生长发育和抗逆胁迫机理等提供了科学依据。

关键词：葡萄 UBP基因家族生物信息学表达分析

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Constructing hierarchical arrays with core-shell metal oxides@metal coordination polymers for efficient and stable overall water splitting

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Nano Research 2024年第6期17卷 4882-4888页

作者： Shuai Qi Jinlian Liao Kunzhong chen Senkai Li Jinwen Zhao tianchi Huang Na Meng Hengpan Yang Qi Hu Chuanxin He College of Chemistry and Environmental Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060China

Developing non-precious metal-based bifunctional electrocatalysts capable for both hydrogen evolution reaction(HER)and oxygen evolution reaction(OER)is essential to achieve efficient water electrolysis for mass hydrogen production,however it remains ***,we report the synthesis of hierarchical nanorod arrays comprising core-shell structured P-doped NiMoO4@NiFe-coordination polymer(denoted as P-NiMoO4@NiFeCP)as bifunctional electrocatalysts for water ***,we systematically investigate the influence of NiFeCP shell thickness on electrocatalytic activity,manifesting the presence of strong interfacial synergetic effect between P-NiMoO4 and NiFeCP for boosting both the HER and *** advantageous hierarchical architectures and unique core-shell structures,optimized P-NiMoO_(4)@NiFeCP-7.3(7.3 is the shell thickness in nm)requires overpotentials of merely 256 and 297 mV to yield a current density of 1000 mA·cm^(−2)for the HER and OER in 1 M KOH,*** importantly,it can serve as a bifunctional electrocatalyst for efficient and sustainable overall water electrolysis,delivering large current densities of 500 and 1000 mA·cm^(−2)at low cell voltages of 1.804 and 1.865 V,along with high stability of over 500 h at 1000 mA·cm−2,demonstrating the great potential of this electrocatalyst towards practical applications.

关键词： hydrogen evolution reaction oxygen evolution reaction overall water splitting non-precious metal-based electrocatalysts core-shell structures

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Boosting Electrochemical Urea Synthesis via Constructing Ordered Pd–Zn Active Pair

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Nano-Micro Letters 2024年第11期16卷 529-540页

作者： Weiliang Zhou Chao Feng Xuan Li Xingxing Jiang Lingyan Jing Shuai Qi Qihua Huo Miaoyuan Lv Xinbao chen tianchi Huang Jingwen Zhao Na Meng Hengpan Yang Qi Hu Chuanxin He College of Chemistry and Environmental Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060GuangdongPeople’s Republic of China School of Chemistry and Chemical Engineering/State Key Laboratory Incubation Base for Green Processing of Chemical Engineering Shihezi UniversityShihezi 832003XinjiangPeople’s Republic of China

Electrochemical co-reduction of nitrate(NO_(3)^(-))and carbon dioxide(CO_(2))has been widely regarded as a promising route to produce urea under ambient conditions,however the yield rate of urea has remained ***,we report an atomically ordered intermetallic pallium-zinc(PdZn)electrocatalyst comprising a high density of PdZn pairs for boosting urea *** is found that Pd and Zn are responsible for the adsorption and activation of NO_(3)^(-)and CO_(2),respectively,and thus the co-adsorption and co-activation NO_(3)^(-)and CO_(2) are achieved in ordered PdZn *** importantly,the ordered and well-defined PdZn pairs provide a dual-site geometric structure conducive to the key C-N coupling with a low kinetical barrier,as demonstrated on both operando measurements and theoretical ***,the PdZn electrocatalyst displays excellent performance for the co-reduction to generate urea with a maximum urea Faradaic efficiency of 62.78%and a urea yield rate of 1274.42μg mg^(-1) h^(-1),and the latter is 1.5-fold larger than disordered pairs in PdZn *** work paves new pathways to boost urea electrosynthesis via constructing ordered dual-metal pairs.

关键词： Electrochemical C-N coupling Urea electrosynthesis Intermetallic compounds Geometric structures Active pairs

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银吡唑甲基吡啶配合物复合润滑油添加剂的高温摩擦学性能研究与曲线拟合

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摩擦学学报 2023年第12期43卷 1434-1444页

作者：胡宁宁张修恒陈鹏王崧全陈天驰江苏师范大学机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

针对高温下润滑油性能突变失效问题,为实现一定温度范围内润滑材料的持续润滑,本文作者开展了突变工况自适应的润滑添加剂设计方法研究,制备了系列润滑机理相同而理化特性不同的高温自适应银吡唑甲基吡啶配合物,设计了适应即时润滑状态... 详细信息

针对高温下润滑油性能突变失效问题,为实现一定温度范围内润滑材料的持续润滑,本文作者开展了突变工况自适应的润滑添加剂设计方法研究,制备了系列润滑机理相同而理化特性不同的高温自适应银吡唑甲基吡啶配合物,设计了适应即时润滑状态的添加剂配比策略,利用四球摩擦磨损试验机研究复合润滑油添加剂的减摩抗磨性能,研究结果表明,与仅含单个配合物的润滑油相比,配比后的润滑油稳定性能更好,能够在不同的温度下持续分解输送银微粒,保证在宽温度范围内的持续低摩擦,具有更优异的自修复能力与润滑性能.通过多种表征手段对其磨损机理进行分析,发现在配合物1的层状结构与配合物2的小尺寸效应的影响下,配合物3在摩擦过程中对接触表面的磨损能够得到有效抑制,表明配合物3与配合物1、2之间存在良好的抗磨协同效应,配合物1、2之间在范德华力的作用下并没有发挥理想的润滑效果.基于系列含银配合物的热重分析结果,通过拟合复合润滑油添加剂的摩擦系数与温度的关系曲线,推导出含银系列配合物的配比方程,并通过Matlab对经验公式提出修正,确定了复合润滑油添加剂的最佳配比为1.0:1.0:0.5,掌握了在持续升温过程中配合物在润滑油中的分解效率,进一步证明了配比后的润滑油银释放效率提升,更适宜用作突变工况下的后备润滑油添加剂.研究结果可为后续润滑油释放润滑材料的润滑效果调控方法设计提供数据支撑和理论指导.

关键词：配比高温摩擦润滑前驱体拟合

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基于压电传感技术榫卯结构损伤识别实验研究

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压电与声光 2023年第2期45卷 243-247,254页

作者：韩芳陈天驰颜芝熊畅武汉科技大学理学院湖北武汉430081 中国一冶集团有限公司湖北武汉430081

以指接榫和燕尾榫结构为例,利用压电主动传感技术对榫卯结构进行健康工况和损伤工况的损伤识别实验研究。其中,指接榫考虑水平和垂直连接的榫头松动和缺损工况,燕尾榫考虑实验机加载破坏工况。对压电传感器所接收到的信号进行小波包分解... 详细信息

以指接榫和燕尾榫结构为例,利用压电主动传感技术对榫卯结构进行健康工况和损伤工况的损伤识别实验研究。其中,指接榫考虑水平和垂直连接的榫头松动和缺损工况,燕尾榫考虑实验机加载破坏工况。对压电传感器所接收到的信号进行小波包分解,并以各频段信号能量总和作为损伤指标对损伤程度进行定量评估。实验结果表明,指接榫结构所接收的信号能量随损伤程度的不断增加而减小;加载过程中,燕尾榫结构的榫头间先挤压紧密再出现榫头破坏,所接收到的信号能量出现先增大后减小的情况。因此,利用压电主动传感技术可实现对榫卯结构的损伤识别。可为相关专业的研究生及工程技术人员基于压电传感技术进行无损检测提供实验方法。

关键词：榫卯结构压电主动传感技术损伤识别结构健康监测小波包能量

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基于泰森多边形的建筑表皮优化设计——以杭州运河大剧院为例

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浙江建筑 2022年第4期39卷 6-8页

作者：陈天驰浙江省建筑设计研究院浙江杭州310006

介绍了泰森多边形原理及其在各个领域的应用。同时展示了用参数化设计手段,对建筑外表皮进行优化设计,利用Rhino及Grasshopper设计工具,以泰森多边形作为原型进行图示语言的转译,并结合参数化设计的优势,动态调整施工细节。在施工阶段,... 详细信息

介绍了泰森多边形原理及其在各个领域的应用。同时展示了用参数化设计手段,对建筑外表皮进行优化设计,利用Rhino及Grasshopper设计工具,以泰森多边形作为原型进行图示语言的转译,并结合参数化设计的优势,动态调整施工细节。在施工阶段,最终选用双层双曲率烤瓷铝板为材料,通过BIM建模,分段分节进行精细化施工。

关键词：泰森多边形参数化设计杭州运河大剧院幕墙设计双层双曲穿孔烤瓷铝板

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关于国内加氢站规划选址的几点思考

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上海化工 2019年第7期44卷 23-27页

作者：陈天驰上海华谊(集团)公司

以构建有效加氢站网络为目标,考虑国内当前阶段氢能行业发展的资源条件和实际情况,结合日本、美国等国家前期示范的实践和经验,从潜在市场、产业链协同、上游资源等角度探讨了加氢站规划选址中需考虑的主要因素,并基于上述分析提出了合... 详细信息

以构建有效加氢站网络为目标,考虑国内当前阶段氢能行业发展的资源条件和实际情况,结合日本、美国等国家前期示范的实践和经验,从潜在市场、产业链协同、上游资源等角度探讨了加氢站规划选址中需考虑的主要因素,并基于上述分析提出了合理化建议。

关键词：加氢站氢能燃料电池

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‘夏黑’葡萄组织培养、原生质体分离和瞬时表达体系的建立

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植物生理学报 2021年第11期57卷 2128-2144页

作者：吴月燕陈天池邱甜沈乐意谢晓鸿浙江万里学院生物与环境学院浙江宁波315000 浙江万里学院设计艺术与建筑学院浙江宁波315000

本研究以‘夏黑’葡萄(Vitis vinifera)为实验材料,通过调节不同植物生长调节剂浓度配比,探究‘夏黑’葡萄愈伤组织诱导及生根诱导的最适培养基,并在最适培养基条件下,以无菌苗叶片和绿色、黄绿色愈伤组织为材料,对原生质体提取及转化... 详细信息

本研究以‘夏黑’葡萄(Vitis vinifera)为实验材料,通过调节不同植物生长调节剂浓度配比,探究‘夏黑’葡萄愈伤组织诱导及生根诱导的最适培养基,并在最适培养基条件下,以无菌苗叶片和绿色、黄绿色愈伤组织为材料,对原生质体提取及转化条件进行优化。结果表明,最适合茎段诱导芽的培养基为MS+1.0mg·L^(-1)6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)+0.02 mg·L^(-1)α-萘乙酸(NAA),最适合茎段愈伤诱导的培养基为MS+1.0mg·L^(-1)6-BA+0.1 mg·L^(-1)NAA,最适合叶柄愈伤诱导的培养基为MS+2.0 mg·L^(-1)6-BA+0.1 mg·L^(-1)NAA,最适合叶片诱导的培养基为MS+2.0 mg·L^(-1)噻苯隆(TDZ)+1.0 mg·L^(-1)2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)+0.2 mg·L^(-1)吲哚丁酸(IBA),最适合夏黑葡萄生根诱导的培养基为1/2MS+0.5 mg·L^(-1)IBA。以葡萄无菌苗叶片为最佳原生质体提取材料,在纤维素浓度为30 g·L^(-1)、离析酶浓度为5 g·L^(-1)、果胶酶浓度为4 g·L^(-1)、甘露醇浓度为0.6mol·L^(-1)时,28°C黑暗条件下酶解6 h,抽真空处理50 min后分离的原生质体最为理想。将能表达绿色荧光蛋白(GFP)的重组质粒pCAMBIA1302利用聚乙二醇4000(PEG4000)介导法转化原生质体后,观察到强烈的绿色荧光信号,表明分离的葡萄原生质体可以用作基因瞬时表达体系;并且当PEG4000浓度为300 g·L^(-1)时,转化效果最佳。利用CRISPR-P工具在葡萄VvZEP基因的第一个外显子中设计了2个sgRNA,通过酶切、PCR重组构建了含有2个靶标位点的靶向于VvZEP基因的CRISPR/Cas9载体pGREBn-VvZEP,为后续基因编辑载体转入葡萄原生质体提供了基础。

关键词：葡萄组织培养原生质体瞬时表达

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穿越城市密集建成区中小河流综合治理设计——以上寮河为例

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中国水利 2021年第5期 36-39页

作者：陈天驰郑政深圳市水务规划设计院股份有限公司深圳518001

针对深圳市穿越城市密集建成区中小河流综合治理设计问题,以上寮河为例进行剖析,在茅洲河“流域统筹、系统治理”总体要求下,提出了涵盖“防洪达标、水质改善、岸坡修复”的综合治理思路,以海绵城市建设理念破解拆迁实施困难,以源头治... 详细信息

针对深圳市穿越城市密集建成区中小河流综合治理设计问题,以上寮河为例进行剖析,在茅洲河“流域统筹、系统治理”总体要求下,提出了涵盖“防洪达标、水质改善、岸坡修复”的综合治理思路,以海绵城市建设理念破解拆迁实施困难,以源头治理和末端治理相结合实现河流水质改善,以柔性生态材料使用实现有限空间内的岸坡修复,为类似工程设计提供了宝贵的经验。

关键词：深圳市上寮河城市密集建成区中小河流综合治理

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