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增强型气动柔性驱动器形变与驱动特性实验

机床与液压 2024年第14期52卷 33-39页

作者：苟志攀耿德旭刘洪波武广斌贾鑫北华大学机械工程学院吉林吉林132021

为解决现阶段柔性驱动器负载能力低、变形范围小等问题,设计并制作一种三自由度气动柔性驱动器,分析其变形机制并通过实验研究增强肌肉对驱动器伸长量、弯曲方向及弯曲角度、驱动力的影响。实验结果表明:通过控制驱动器人工肌肉内腔气压... 详细信息

为解决现阶段柔性驱动器负载能力低、变形范围小等问题,设计并制作一种三自由度气动柔性驱动器,分析其变形机制并通过实验研究增强肌肉对驱动器伸长量、弯曲方向及弯曲角度、驱动力的影响。实验结果表明:通过控制驱动器人工肌肉内腔气压,驱动器可以产生轴向伸长和空间0°~360°任一方向弯曲变形;增强肌肉通压对驱动器变形量和驱动力有增幅作用,0.4 MPa气压下驱动器无增强肌肉时伸长率为49%,弯曲角度为68°,轴向驱动力为278 N;有增强肌肉时驱动器伸长率为54%,弯曲角度为77.5°,轴向驱动力为300 N。

关键词：柔性驱动器增强肌肉轴向伸长弯曲角度驱动力

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气动可变刚度弹性轴结构原理和实验分析

机床与液压 2024年第10期52卷 33-37页

作者：贾鑫耿德旭王霞许文智武广斌苟志攀彭贺北华大学机械工程学院吉林吉林132021

为解决传统柔性机器人承载能力不足的问题,结合颗粒堵塞原理,提出一种正压驱动变刚度弹性轴。分析此弹性轴的变刚度机制,基于变刚度弹性轴样机搭建实验平台,通过实验分析不同因素对弹性轴刚度影响。实验结果表明:弹性轴填充钢珠和无填... 详细信息

为解决传统柔性机器人承载能力不足的问题,结合颗粒堵塞原理,提出一种正压驱动变刚度弹性轴。分析此弹性轴的变刚度机制,基于变刚度弹性轴样机搭建实验平台,通过实验分析不同因素对弹性轴刚度影响。实验结果表明:弹性轴填充钢珠和无填充物对比,弹性轴刚度提升2.1倍;弹性轴环形密闭腔体越大,填充颗粒越多,弹性轴刚度越强;内气囊管径越大,弹性轴刚度越强;在充入气压分别为0、0.3 MPa时,填充经磨砂处理的钢珠弹性轴的刚度提高3倍,填充ABS不规则形状弹性轴的刚度提高4.3倍。

关键词：弹性轴变刚度颗粒阻塞

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柔软体攀爬机器人研究进展与关键技术

机器人技术与应用 2024年第2期 22-30页

作者：苟志攀耿德旭刘洪波许文智武广斌北华大学机械工程学院吉林省吉林市132021

随着机器人技术的发展和人类需求的转化,利用攀爬机器人代替人工完成高空危险作业成为一种趋势。而柔性、软体机器人由于其良好的柔顺性、人机交互的安全性和本体可变形性有望弥补传统刚性攀爬机器人的局限,在非结构环境和高空作业中取... 详细信息

随着机器人技术的发展和人类需求的转化,利用攀爬机器人代替人工完成高空危险作业成为一种趋势。而柔性、软体机器人由于其良好的柔顺性、人机交互的安全性和本体可变形性有望弥补传统刚性攀爬机器人的局限,在非结构环境和高空作业中取得突破。文章给出了柔软体攀爬机器人的定义,根据驱动方式、末端附着方式和应用领域的不同进行了分类,并归纳了各种方式的优点和局限。梳理了国内外柔性、软体攀爬机器人的研究进展和成果,总结了仿生设计与驱动、复合弹性体理论模型建立、自适应控制等关键技术,提出多角度仿生一体化、柔性传感器和电子皮肤集成、多功能化、模块化、智慧控制与决策的柔软体攀爬机器人将成为未来主要的发展方向。

关键词：柔软体机器人攀爬机器人仿生设计驱动器附着方式高空作业

以氯化铵为成孔助剂两步法制备玉米芯基活性炭（英文）

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新型炭材料 2018年第5期33卷 402-408页

作者：魏庆玲陈志敏王晓峰杨晓敏王子忱吉林大学化学学院吉林长春130012 吉林化工学院应用化学系吉林吉林132022

采用玉米芯为原料,氯化铵为成孔助剂,KOH为活化剂,经水热法制备出活性炭。考察制备条件对活性炭碘值和产率的影响,并采用SEM,TG和XRD等手段对材料进行表征。结果表明,氯化铵的加入有助于活性炭多孔结构的形成。以氯化铵作为成孔助剂所... 详细信息

采用玉米芯为原料,氯化铵为成孔助剂,KOH为活化剂,经水热法制备出活性炭。考察制备条件对活性炭碘值和产率的影响,并采用SEM,TG和XRD等手段对材料进行表征。结果表明,氯化铵的加入有助于活性炭多孔结构的形成。以氯化铵作为成孔助剂所制玉米芯基活性炭电极的比容量为175 F·g^(-1),电流密度由0.5 A·g^(-1)升至20 A·g^(-1)时,电极的容量保持率为73.0%;在10 000圈的恒流充放电过程中,比容量由175 F·g^(-1)降至173 F·g^(-1)。

关键词：玉米芯水热法氯化铵活性炭电化学性能

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高效利用稻壳热解炭制备吸附炭与硅酸钙

高等学校化学学报 2018年第6期39卷 1132-1137页

作者：程岩岩隋光辉陈志敏刘欢段亚军王晓峰杨晓敏王子忱吉林大学化学学院长春130012

报道了一种稻壳热解炭高效综合利用的方法.以稻壳热解炭为碳源和硅源,采用同步溶硅活化法分离碳和硅,采用碱溶液表面修饰法制备吸附炭,采用氧化钙沉淀法制备硅酸钙并回收碱溶液.以对孔雀石绿溶液的脱色率作为评价吸附炭性能的指标,考察... 详细信息

报道了一种稻壳热解炭高效综合利用的方法.以稻壳热解炭为碳源和硅源,采用同步溶硅活化法分离碳和硅,采用碱溶液表面修饰法制备吸附炭,采用氧化钙沉淀法制备硅酸钙并回收碱溶液.以对孔雀石绿溶液的脱色率作为评价吸附炭性能的指标,考察制得的吸附炭的吸附性能.实验结果表明,在优化的条件下(pH=7、吸附温度30℃、吸附时间60 min),吸附炭的脱色率可达到99.9%.利用X射线衍射研究了不同钙/硅摩尔比(Ca/Si)和热处理温度下制备的硅酸钙的晶型结构.发现Ca/Si摩尔比和热处理温度对硅酸钙的晶型结构存在影响.当Ca/Si摩尔比为3,热处理温度为800℃时可以获得α_L'-Ca_2SiO_4型稻壳基硅酸钙.采用统计学方法考察了Ca/Si摩尔比、反应温度和反应时间对碱回收率的影响.其影响大小顺序为:Ca/Si摩尔比,反应温度,反应时间.当Ca/Si摩尔比为3.0时,在90℃下反应1 h后碱回收率达到100%.

关键词：生物质综合利用稻壳热解炭稻壳基多孔炭吸附剂硅酸钙碱回收

稻壳基活性炭负载镍催化剂的制备及在香草醛加氢脱氧反应中的催化性能

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新型炭材料 2018年第5期33卷 417-423页

作者：陈志浩晁威丰祎金璐朱燕超杨晓敏王子忱吉林大学化学学院吉林长春130012 苏州苏净环保工程有限公司江苏苏州215122

以稻壳活性炭作为碳源,硝酸镍为金属前驱体,采用浸渍法结合碳热还原和催化石墨化的方法制备了具有良好香草醛加氢脱氧催化性能的稻壳基活性炭负载镍催化剂。在催化剂的制备过程中,稻壳活性炭作为金属前驱体的还原剂,金属镍作为稻壳活性... 详细信息

以稻壳活性炭作为碳源,硝酸镍为金属前驱体,采用浸渍法结合碳热还原和催化石墨化的方法制备了具有良好香草醛加氢脱氧催化性能的稻壳基活性炭负载镍催化剂。在催化剂的制备过程中,稻壳活性炭作为金属前驱体的还原剂,金属镍作为稻壳活性炭催化石墨化的催化剂。以生物油模型化合物香草醛加氢脱氧制备4-甲基愈创木酚为探针反应,考察制得催化剂的加氢脱氧反应性能。采用X射线衍射、高分辨透射电镜、拉曼光谱仪、氮气吸附仪等手段对催化剂中Ni的价态、粒径和分散情况,石墨化程度、比表面积、孔径等进行表征。结果表明,催化剂的结构和其催化性能存在密切联系。随着碳热还原温度的升高,催化剂的催化活性出现了先降低而后提高的趋势。这是由于较高的碳热还原温度引起镍纳米粒子的聚集和长大,不利于其催化性能;同时较高的碳热还原温度促使催化剂石墨化程度的提高,对其催化性能起到促进作用。

关键词：负载型镍催化剂加氢脱氧催化石墨化碳热还原

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综合利用稻壳制备木糖、电容炭与硅酸钙晶须

高等学校化学学报 2019年第2期40卷 224-229页

作者：隋光辉程岩岩陈志敏魏庆玲王晓峰杨晓敏王子忱吉林大学化学学院长春130012

利用酸水解稻壳中的半纤维素制备木糖,并将糖渣经过炭化后分离出碳和硅,碳采用稀碱溶液活化改性制备电容炭,硅采用水热法合成了硅酸钙晶须,从而使稻壳所有组分得到充分利用.采用循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)研究了电容炭的电化学性能... 详细信息

利用酸水解稻壳中的半纤维素制备木糖,并将糖渣经过炭化后分离出碳和硅,碳采用稀碱溶液活化改性制备电容炭,硅采用水热法合成了硅酸钙晶须,从而使稻壳所有组分得到充分利用.采用循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)研究了电容炭的电化学性能.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所得硅酸钙晶须的结构和形貌进行了表征.实验结果表明,稻壳酸水解的最优条件为硫酸浓度7%(质量分数)、固液比(g/m L)为1∶8、反应时间为2. 0 h,在该条件下,一次水解、二次水解和三次水解的木糖收率(Y1/Y2/Y3)和浓度(质量分数,C1/C2/C3)都能达到最大值,Y1=98. 5%,C1=3. 6%; Y2=85. 4%,C2=6. 3%;Y3=76. 6%,C3=9. 0%.采用15 m L 8%(质量分数) Na OH稀碱溶液活化改性制得的电容炭(AC/15)比电容值为77. 32 F/g,而且具有较好的倍率性和循环稳定性;硅酸钙晶须为扫帚状针钠钙石晶须.

关键词：稻壳综合利用木糖电容炭硅酸钙晶须

lncRNA GPRC5D-AS1对地塞米松诱导小鼠成肌细胞肌萎缩的抵抗和再生作用及其机制

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吉林大学学报（医学版） 2023年第6期49卷 1457-1465页

作者：张瑞鹏李杰吉林大学第一医院干部病房吉林长春130021

目的:探讨长链非编码RNA(lncRNA)GPRC5D-AS1对地塞米松诱导的小鼠成肌细胞肌萎缩的抵抗和再生作用,并阐明其作用机制。方法:选取对数生长期C2C12细胞,检测0、25、50、75、100、200和400 mg·L^(-1)地塞米松诱导24、48和72 h后C2C12细胞... 详细信息

目的:探讨长链非编码RNA(lncRNA)GPRC5D-AS1对地塞米松诱导的小鼠成肌细胞肌萎缩的抵抗和再生作用,并阐明其作用机制。方法:选取对数生长期C2C12细胞,检测0、25、50、75、100、200和400 mg·L^(-1)地塞米松诱导24、48和72 h后C2C12细胞存活率,筛选肌萎缩模型诱导的最佳作用剂量和时间。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测C2C12细胞中lncRNA GPRC5D-AS1表达水平以验证细胞模型。将C2C12细胞分为正常组、模型组、lncRNA GRPC5DAS1-NC组和lncRNA GRPC5D-AS1-OE组,RT-qPCR法检测各组细胞中lncRNA GPRC5D-AS1表达水平,流式细胞术检测各组细胞中活性氧(ROS)水平,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组细胞中谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)、铁离子(Fe2+)和丙二醛(MDA)水平,透射电镜观察各组细胞线粒体超微结构表现,免疫荧光法检测各组细胞中成肌分化蛋白(MyoD)表达情况,Western blotting法检测各组细胞中铁死亡相关蛋白表达水平。结果:100 mg·L^(-1)地塞米松诱导48 h时造模效果最佳。与正常C2C12细胞比较,100 mg·L^(-1)地塞米松诱导48 h后C2C12细胞中lncRNA GPRC5DAS1表达水平降低(P<0.05),证实lncRNA GPRC5D-AS1在肌萎缩模型中有调控作用。RT-qPCR法检测,与正常组比较,模型组细胞中lncRNA GRPC5D-AS1表达水平降低(P<0.05);与模型组和lncRNA GRPC5D-AS1-NC组比较,lncRNA GRPC5D-AS1-OE组细胞中lncRNA GRPC5D-AS1表达水平升高(P<0.05)。流式细胞术检测,与正常组比较,模型组细胞中ROS水平升高(P<0.05);与模型组和lncRNA GRPC5D-AS1-NC组比较,lncRNA GRPC5D-AS1-OE组细胞中ROS水平降低(P<0.05)。ELISA法检测,与正常组比较,模型组细胞中Fe2+和MDA水平升高(P<0.05),GPX4水平降低(P<0.05);与模型组和lncRNA GRPC5D-AS1-NC组比较,lncRNA GRPC5D-AS1-OE组细胞中Fe2+和MDA水平降低(P<0.05),GPX4水平升高(P<0.05)。透射电镜观察,正常组细胞外形圆整,大小正常,膜上绒毛丰富,线粒体细胞器形态正常;模型组细胞中线粒体数量减少,胞浆颗粒化,线粒体结构模糊肿胀并出现典型铁死亡相关现象;lncRNA GRPC5D-AS1-OE组细胞中线粒体数增加,胞浆颗粒化现象减少,线粒体结构较清晰。免疫荧光法检测,与正常组比较,模型组细胞中MyoD表达减少,细胞发生肌萎缩;与模型组和lncRNA GRPC5D-AS1-NC组比较,lncRNA GRPC5D-AS1-OE组细胞中MyoD表达明显增加,细胞肌萎缩现象缓解,成肌细胞再生较多。Western blotting法检测,与正常组比较,模型组细胞中长链脂酰辅酶A合成酶(ACSL)4蛋白表达水平升高(P<0.05),溶质载体家族7成员11(SLC7A11)和GPX4蛋白表达水平降低(P<0.05);与模型组和lncRNA GRPC5D-AS1-NC组比较,lncRNA GRPC5D-AS1-OE组细胞中ACSL4蛋白表达水平降低(P<0.05),SLC7A11和GPX4蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:lncRNA GPRC5DAS1地塞米松诱导的成肌细胞铁死亡起到保护作用,可促进细胞修复再生,其作用机制与调控SLC7A11/GPX4/ACSL4信号通路有关。

关键词：肌萎缩长链非编码RNA GPRC5D-AS1 铁死亡地塞米松成肌细胞

人乳头瘤病毒6型L1蛋白的原核表达及免疫原性评价

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中国生物制品学杂志 2022年第8期35卷 949-953,959页

作者：贺蕾包小华李相梅周晶莹褚彦飞孙博谷铁军吉林大学生命科学学院吉林长春130012 吉林大学艾滋病疫苗国家工程实验室吉林长春130012 中国人民解放军联勤保障部队第964医院消化内科吉林长春130000 上海瑞宙生物科技有限公司吉林长春130012

目的确定原核表达系统中人类乳头瘤病毒6型(human papillomavirus 6,HPV6)L1蛋白的最佳表达条件,并对HPV6 L1 VLP免疫小鼠后产生的中和抗体水平进行评价。方法将密码子优化的HPV6 L1基因片段与原核表达载体pET30a(+)连接,构建重组表达质... 详细信息

目的确定原核表达系统中人类乳头瘤病毒6型(human papillomavirus 6,HPV6)L1蛋白的最佳表达条件,并对HPV6 L1 VLP免疫小鼠后产生的中和抗体水平进行评价。方法将密码子优化的HPV6 L1基因片段与原核表达载体pET30a(+)连接,构建重组表达质粒pET30a-6L1,在大肠埃希菌中表达HPV6 L1蛋白,并通过添加分子伴侣(TF、GroES-GroEL、DnaK-DnaJ-GrpE)筛选能够增加目的蛋白表达的最佳条件。将表达的HPV6 L1蛋白经密度梯度离心、阳离子交换层析后获得纯化蛋白,对其形态进行表征。将纯化的HPV6 L1 VLP免疫BALB/c小鼠,采用假病毒中和试验检测小鼠血清中和抗体水平。结果质粒pET30a-6L1经双酶切鉴定证明构建正确;添加TF分子伴侣时HPV6 L1蛋白表达量最高;HPV6 L1 VLP是呈均一的、直径45~65 nm的球状结构,与HPV6天然病毒颗粒的形态、大小相似;HPV6 L1 VLP初次免疫小鼠第8周,血清抗体水平达到峰值,为105以上。结论分子伴侣TF促进了HPV6 L1蛋白的可溶性表达,纯化后的目的蛋白免疫原性良好。本研究为后续各型别HPV L1蛋白表达工艺的探索提供了思路,也为下一步的中试扩大培养奠定了基础。

关键词：人乳头瘤病毒6型 L1蛋白大肠埃希菌原核表达分子伴侣中和抗体