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基于外力矩观测器的机器人碰撞检测

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 84-92页

作者：张铁陈亿杰邹焱飚华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510460

碰撞检测技术可以降低设备损坏和人身伤害的几率,在现代化的人机协作生产中起着重要的作用。实现免外力矩传感器的碰撞检测需要准确地估计工业机器人受到碰撞时的关节外力矩。然而,动力学模型的参数辨识误差以及电机电流的测量误差等因... 详细信息

碰撞检测技术可以降低设备损坏和人身伤害的几率,在现代化的人机协作生产中起着重要的作用。实现免外力矩传感器的碰撞检测需要准确地估计工业机器人受到碰撞时的关节外力矩。然而,动力学模型的参数辨识误差以及电机电流的测量误差等因素会影响外力矩估计的准确性。为了解决这些问题,本文设计了一种扰动卡尔曼滤波外力矩观测器。该观测器基于扰动原理将外部碰撞等效的外力矩作为扰动项,并定义关节扰动模型。同时,引入机器人的广义动量构建状态空间方程。考虑到动力学模型的参数辨识以及电机电流的测量存在误差,基于卡尔曼滤波算法进行迭代估计,从而得到最优的外力矩观测值。为了提高碰撞检测的灵敏度,本文提出了一种随关节速度变化的时变对称阈值函数,用于实现碰撞检测。该方法可以根据关节速度的变化调整阈值,以适应不同工作速度下的外力矩观测值。实验结果表明,与广义动量观测器相比,所提出的观测器在外力矩估计的整体精度上提高了52.03%。为了验证所提方法的有效性,本文利用6自由度串联关节型工业机器人进行了碰撞检测实验。实验结果显示,相比于静态阈值,采用时变阈值的方法缩短了58.06%的检测延时,从而可以提高碰撞检测的灵敏度,更有利于工业机器人的安全操作和碰撞防护。

关键词：工业机器人碰撞检测外力矩观测器时变阈值

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基于先验知识和网格监督的手部姿态估计

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 138-147页

作者：孙迪钢张平华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGb图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网... 详细信息

手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGb图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网格监督的深度神经网络。手部骨架的铰链式结构意味着关节三维位置在二维图像平面和深度方向的投影之间存在着特定关系,但个体之间的手部结构差异导致难以对其进行直观的形式化描述,为此文中提出通过学习来对其进行拟合。同一手指的关节位置和骨骼长度、同一手指的不同分段以及不同手指的弯曲方向之间也存在特定关系,文中将其设计为损失函数,用于监督网络训练。所提出的神经网络在估计手部姿态的同时并行生成手部网格,通过网格标注监督网络训练,优化姿态估计,且不增加网络复杂度。使用混合数据集对神经网络进行了训练,以进一步提高其泛化能力。实验结果表明,所提方法在多个数据集的内部交叉验证精度、跨数据集验证精度、模型的时间和空间复杂度等方面都优于其他方法,手部结构先验知识和网格监督在提升姿态估计精度的同时保持了神经网络结构的紧凑性。

关键词：手部姿态估计手部形状估计先验知识手部网格

不同提取工艺桔梗多糖的理化性质分析及其对奥沙利铂体内分布的影响

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食品工业科技 2024年第18期45卷 326-333页

作者：孙济民吴亚运梁敏杰赵瑞芝王岩广东药科大学中药学院广东广州510000 广州中医药大学第二临床医学院广东广州510000

目的:探究不同提取工艺桔梗多糖(PGP)的理化性质,不同提取工艺所得的PGP对奥沙利铂(OXA)体内分布的影响。方法:本研究采用了热水提取(HW)、醋酸辅助提取(CA)、氨水辅助提取(KA)、超声辅助提取(UA)制备桔梗多糖,通过红外光谱、紫外光谱... 详细信息

目的:探究不同提取工艺桔梗多糖(PGP)的理化性质,不同提取工艺所得的PGP对奥沙利铂(OXA)体内分布的影响。方法:本研究采用了热水提取(HW)、醋酸辅助提取(CA)、氨水辅助提取(KA)、超声辅助提取(UA)制备桔梗多糖,通过红外光谱、紫外光谱、凝胶色谱、高效液相色谱等方法测定多糖的理化性质;建立OXA电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)体内分析方法,考察OXA单用组、OXA联用PGP-HW组、OXA联用PGP-CA组、OXA联用PGP-KA组、OXA联用PGP-UA组SD大鼠体内奥沙利铂分布的变化;使用Western blot方法来测定肺组织中Oct-2和Pg-P蛋白的表达水平,考察PGP改变OXA体内分布的机制。结果:四种桔梗多糖在理化性质方面呈现出明显的区别。其中,PGP-KA的得率最高;四种桔梗多糖红外图谱均具备典型的多糖特征吸收峰;在分子量组成上,它们主要由7 kDa和3790 kDa两个分子量构成,但各自的分子量分布比例有所不同。此外,这四种桔梗多糖都含有甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha)、半乳糖醛酸(GalA)、葡萄糖(Glu)、半乳糖(Gal)以及阿拉伯糖(Ara),但比例存在差异;四种多糖粒径主要集中在300 nm左右,且具有良好的溶液稳定性;与OXA单用组比,OXA联用PGP-CA组、OXA联用PGP-KA组分别增加肺组织OXA含量为36.93%和35.12%,且OXA联用PGP-KA组显著(P<0.05)增加Oct-2蛋白表达水平,而P-g-P蛋白表达水平无显著差异。结论:不同的提取工艺获得的PGP的理化性质不同,其中OXA联用PGP-CA组和OXA联用PGPKA组能显著增加OXA在肺组织分布水平,其机制可能与增加肺组织中Oct-2的表达量有关。

关键词：提取工艺桔梗多糖奥沙利铂多糖构效关系体内分布

认知物联网中继传感节点最小功耗布置方法研究

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传感技术学报 2024年第2期37卷 332-338页

作者：周淦淼陈平华广东交通职业技术学院智慧交通学院广东广州510650 广东工业大学计算机学院广东广州510006

物联网数据传输过程中,中继传感节点能量不足或者能量消耗过多将导致部分节点失效,降低物联网的使用寿命。为解决这一问题,提出认知物联网中继传感节点最小功耗布置方法。根据中继节点结构特征、有向加权图,建立数据传输功耗的数学模型... 详细信息

物联网数据传输过程中,中继传感节点能量不足或者能量消耗过多将导致部分节点失效,降低物联网的使用寿命。为解决这一问题,提出认知物联网中继传感节点最小功耗布置方法。根据中继节点结构特征、有向加权图,建立数据传输功耗的数学模型;以最小功耗布置为目的,制定数据流向、通信容量、数据最大传输次数的约束条件,阻止中继节点逆向传输,使节点满足通信容量范围的同时,避免出现逐条传输数据的事件;引入贪婪算法布置中继传感节点,实现中继传感节点最小功耗布置。仿真结果表明,所提方法的中继传感节点布置最大功耗为17.58 J;在传感节点分布密度为370个/m^(3)时,中继节点布置数量为126个;在11.9 s内即可完成150个中继节点的布置。

关键词：传感节点中继节点节点布置认知物联网最小功率数据流向

小柴胡颗粒的化学成分及大鼠口服后的入血成分分析

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中国中药杂志 2024年第15期49卷 4078-4090页

作者：刘晓丽欧沛思林爱华刘奕明广州中医药大学第二临床医学院广东广州510006 广州中医药大学第二附属医院珠海医院广东珠海519000 广东省中医证候临床研究重点实验室广东广州510120

运用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱(UPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS)技术及超高效液相色谱串联三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)对小柴胡颗粒化学成分及大鼠口服后的入血成分进行鉴定。采用CORTECS UPLC C^(+)_(18)色谱柱(2.1 mm×10... 详细信息

运用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱(UPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS)技术及超高效液相色谱串联三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)对小柴胡颗粒化学成分及大鼠口服后的入血成分进行鉴定。采用CORTECS UPLC C^(+)_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.6μm),乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾离子源正、负离子模式下采集数据后与对照品比较保留时间、精确相对分子质量、二级离子碎片以及参照相关文献进行化学成分鉴别;通过皮下注射干酵母建立大鼠发热模型后,灌胃给予正常组及模型组大鼠小柴胡颗粒,给药后于不同时间点眼眶静脉取血,分离血浆,在多反应监测模式(MRM)下进行扫描鉴定入血成分。从小柴胡颗粒中共初步鉴定出112种化学成分,包括63种黄酮类、31种皂苷类、6种有机酸类、4种苯丙素类、3种氨基酸类以及5种其他类化合物;从血浆中鉴定得到18个入血原型成分。该研究鉴定了小柴胡颗粒化学成分及入血成分,为进一步的药效物质基础及质量控制研究奠定了基础。

关键词：小柴胡颗粒化学成分入血成分 UPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS UPLC-MS/MS

广东省优秀运动员免疫球蛋白指标分布特征及其影响因素

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第1期63卷 78-85页

作者：张援郜艳晖宋爱晶刘晴广东省体育科学研究所/国家体育总局体能与训练适应控制系统重点实验室广东广州510663 暨南大学基础医学与公共卫生学院广东广州510632

基于大样本探讨广东省优秀在训运动员长期大强度训练期间免疫球蛋白(Ig)水平(IgG、IgA、IgM)的分布特征及影响因素,并建立相应的百分位数参考值和范围。选取2012—2019年广东省35个运动项目的优秀运动员共2274名作为研究对象。采用单样... 详细信息

基于大样本探讨广东省优秀在训运动员长期大强度训练期间免疫球蛋白(Ig)水平(IgG、IgA、IgM)的分布特征及影响因素,并建立相应的百分位数参考值和范围。选取2012—2019年广东省35个运动项目的优秀运动员共2274名作为研究对象。采用单样本t检验比较运动员与普通健康人群Ig水平,两独立样本t检验比较不同性别和运动类型的Ig水平,以及单因素方差分析比较不同运动项群、季节和全运备战年份的Ig水平。应用广义估计方程分析Ig水平的影响因素。采用偏度系数-中位数-变异系数方法制定Ig水平的百分位数参考值和参考值范围。结果显示,运动员IgG(P项目、不同季节气候条件和温度对运动员免疫力的影响。本研究构建的运动员IgG、IgA、IgM指标百分位数参考值和参考值范围,能更精准评估运动员的身体免疫机能状态,为运动员的训练监控、免疫系统评估和营养调控提供科学依据。

关键词：免疫球蛋白(Ig) 运动员训练监控参考值影响因素

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南岭地区离子吸附型稀土矿床基岩的稀土元素预富集机制探讨

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大地构造与成矿学 2024年第2期48卷 200-212页

作者：豆敬兆王焰谭伟赵子送中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 广东省矿物与材料研究开发重点实验室广东广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院大学北京100049

南岭地区离子吸附型稀土矿床是目前全球重稀土的主要来源。在岩浆演化及热液蚀变过程中,稀土元素在成矿基岩中的迁移和富集过程受稀土元素的地球化学行为控制。本文对比了离子吸附型轻、重稀土矿床中基岩在矿物组合、岩石化学及主要稀... 详细信息

南岭地区离子吸附型稀土矿床是目前全球重稀土的主要来源。在岩浆演化及热液蚀变过程中,稀土元素在成矿基岩中的迁移和富集过程受稀土元素的地球化学行为控制。本文对比了离子吸附型轻、重稀土矿床中基岩在矿物组合、岩石化学及主要稀土矿物类型等方面的差异,简要介绍了南岭地区离子吸附型稀土矿床基岩中热液活动与稀土元素富集的相关研究进展。其中富重稀土矿床的基岩主要为高硅碱长花岗岩(SiO_(2)>75%),基岩中硅铍钇矿和氟碳钙钇矿为主要稀土矿物。岩浆期后热液过程中,早期形成的氟铈矿等轻稀土矿物可导致残余流体富集重稀土元素,并形成重稀土热液矿物,稀土氯络合物可能是流体中迁移并富集重稀土元素的主要介质。而富轻稀土矿床的基岩主要为黑云母花岗岩、花岗闪长岩等(SiO_(2)<75%),主要稀土矿物为褐帘石和榍石,为岩浆演化晚期结晶产物,其在后期含F^(−)、CO_(3)^(2−)/HCO_(3)^(–)流体作用下蚀变成氟碳钙铈矿;这一过程导致轻稀土元素在基岩中被重新活化并再次富集。含F^(−)、CO_(3)^(2−)/HCO_(3)^(–)流体可能与南岭地区地下水的贡献有关。

关键词：南岭地区离子吸附型稀土矿床花岗质基岩热液蚀变稀土富集

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量子功率标准综述:原理、现状及展望

电网技术 2024年第7期48卷 3091-3103页

作者：胡珊珊刘小虎肖勇宋宏天王保帅刘坚麻滨麒赵伟李世松南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室广东省广州市510663

随着国际单位制(International System of Units,SI)量子化变革的稳步推进和广域落地实施,以更加准确、稳定的量子计量标准替代实物计量标准,已成为计量学领域的重点攻关任务之一。量子功率标准对电能的精准计量将发挥关键作用,可有力... 详细信息

随着国际单位制(International System of Units,SI)量子化变革的稳步推进和广域落地实施,以更加准确、稳定的量子计量标准替代实物计量标准,已成为计量学领域的重点攻关任务之一。量子功率标准对电能的精准计量将发挥关键作用,可有力保障电能贸易结算、电碳交易的公平和公正。首先,该文从交流功率标准和直流功率标准两方面,对当前国内外功率标准研究现状进行了综述。对于交流功率标准,分别阐述了工频交流功率标准和宽频交流功率标准的基本架构、测量原理,指出基于热电变换器的交流功率标准可实现工频和宽频(百kHz)交流功率的高准确度溯源,而国内外已有交流量子功率标准的工作频带一般不超过400Hz,需开展宽频交流量子功率标准研究;对于直流功率标准,国内外还处于初步研究阶段,由于当前尚缺乏对直流电压、电流信号的标准化定义,导致应以何种形式的直流功率信号作为标准被测对象尚不明确,无法为构建直流量子功率标准提供方向性指导。随后,该文对比分析了不同的功率标准,给出了对当前构建功率标准所存在问题的思考,并试对交、直流功率标准的未来发展做出展望:随着宽频量子电压标准技术的发展与进步,有望实现宽频量子功率标准;同时,开展宽频、宽量限电压、电流放大器和比例技术的研究,是实现高准确度交、直流量子功率标准的重要前提。

关键词：电能计量交、直流功率标准热电变换器传统功率标准量子电压标准量子功率标准

融合出租车轨迹与街景图像的城市街道空间分类方法

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热带地理 2024年第5期44卷 906-920页

作者：郭海京钟远军邢汉发高绵新彭嘉茵广东省国土资源测绘院广州510500 华南师范大学北斗研究院广东佛山528225 华南师范大学地理科学学院广州510631 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室广州510500 广东省自然资源科技协同创新中心广州510500

城市街道空间是一种复杂的公共活动场所,是城市功能的重要空间载体。然而现有研究通常只聚焦于街道空间的交通功能,忽略街道空间所承担的其他功能类型,给街道的设计以及品质优化带来阻碍。为此,文章提出了一种融合出租车轨迹与街景图像... 详细信息

城市街道空间是一种复杂的公共活动场所,是城市功能的重要空间载体。然而现有研究通常只聚焦于街道空间的交通功能,忽略街道空间所承担的其他功能类型,给街道的设计以及品质优化带来阻碍。为此,文章提出了一种融合出租车轨迹与街景图像的街道空间城市功能分类方法,该方法基于出租车轨迹数据构建城市居民在街道空间上的动态出行特征,基于街景图像构建街道空间的物理环境特征,并采用K-Means聚类算法对街道空间进行聚类。并以深圳市宝安区为例进行实验,结果表明,该方法能识别出商业、交通和居住3种类型的街道空间,识别结果可为街道空间设计与品质优化提供参考。

关键词：城市功能街道空间出租车轨迹街景图像深圳市