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基于中国乘员的汽车座椅乘坐姿态舒适性评价分级模型

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机械设计 2024年第3期41卷 91-98页

作者：呼慧敏李江南罗玲贾伟牛文磊苏道齐中国标准化研究院人类工效实验室国家市场监管重点实验室(人因与工效学) 燕山大学艺术与设计学院安道拓(重庆)汽车部件有限公司

为研究汽车座椅乘员姿态舒适性问题,针对影响乘员舒适性的矢状面姿态角度指标,文中提出了一种基于中国人群覆盖范围和博弈组合赋权的评价分级方法。首先,采用动作捕捉技术获取乘员各舒适姿态角度,得到角度覆盖的人群范围,从而计算各姿... 详细信息

为研究汽车座椅乘员姿态舒适性问题,针对影响乘员舒适性的矢状面姿态角度指标,文中提出了一种基于中国人群覆盖范围和博弈组合赋权的评价分级方法。首先,采用动作捕捉技术获取乘员各舒适姿态角度,得到角度覆盖的人群范围,从而计算各姿态角度指标得分;采用G1法和熵权法分别计算各指标的主客观权重,基于博弈组合赋权得到各指标的综合最优权重;最终,根据各指标得分及最优权重,按照加权平均方式得到汽车座椅整体姿态舒适性评分;制订5级分级标准获取汽车座椅乘坐姿态舒适性等级。通过被试乘坐汽车座椅的主观体验评分验证建立的分级模型的可行性,为国内智能座舱的座椅姿态调节模式优化设计提供指导和依据。

关键词：汽车座椅乘员姿态角度舒适性评价分级

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油烟机工效学试验研究

机械设计 2024年第S1期 88-92页

作者：杨爱萍张欣呼慧敏付文宇宋君北京联合大学北京市智能机械创新设计服务工程技术研究中心北京联合大学机器人学院中国标准化研究院人类工效学实验室

为研究油烟机清洗操作及结构设计的工效性，招募36名有经验的被试，搭建油烟机清洗及烹饪操作测试场景，对顶吸油烟机日常清洗部位，基于4个评价指标（可视性、距离、姿势及费力）综合给出各部位的清洗操作分值，得到油烟机底端外围、... 详细信息

为研究油烟机清洗操作及结构设计的工效性，招募36名有经验的被试，搭建油烟机清洗及烹饪操作测试场景，对顶吸油烟机日常清洗部位，基于4个评价指标（可视性、距离、姿势及费力）综合给出各部位的清洗操作分值，得到油烟机底端外围、集烟腔及油杯后区的清洗可达域级别（轻松可达、比较费力可达及费力可达）分布。采用三维运动捕捉系统记录被试烹饪时的头部、左右手和锅具前端的活动范围，基于人机活动域分析得到顶吸油烟机人机碰撞高风险区域，以及侧吸油烟机倾角范围。研究方法和结果对油烟机安装、结构和布局设计及改善评估均有一定的实际应用价值。

关键词：油烟机可达域级别人机活动域工效学运动捕捉

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高速列车座椅调节参数对舒适性的影响研究

机械设计 2024年第4期41卷 83-88页

作者：郝安娜李银霞呼慧敏姜良奎罗玲牛文磊郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001 中国标准化研究院人类工效学实验室北京100191 国家市场监管重点实验室(人因与工效学) 北京100820 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111

为研究高速列车座椅参数对不同身高百分位人群的舒适性影响程度,文中对第5百分位、第50百分位及第95百分位人群在不同调节参数下开展主观舒适性和体压分布的试验研究。针对座椅调节参数对舒适性的影响,选择座面高度、座面深度、座面倾... 详细信息

为研究高速列车座椅参数对不同身高百分位人群的舒适性影响程度,文中对第5百分位、第50百分位及第95百分位人群在不同调节参数下开展主观舒适性和体压分布的试验研究。针对座椅调节参数对舒适性的影响,选择座面高度、座面深度、座面倾角和靠背倾角4个参数作为因素,设计4因素3水平的正交试验。采用极差法和灰色关联度分析法对正交试验数据进行分析,得到了座椅调节参数对3类百分位人群主观舒适性的影响规律及座椅参数的优化组合,同时得到了体压分布指标与主观舒适性的关联程度。研究发现:座椅调节参数对不同身高百分位人群的主观舒适性影响不同;第5百分位人群舒适性受座椅的靠背倾角和座面高度影响较大;第50百分位和第95百分位人群受靠背倾角、座面倾角影响较大;体压分布指标与不同人群主观舒适性的关联程度不同。研究结果可为高速列车座椅的参数优化和舒适性提升提供参考依据。

关键词：高速列车座椅调节参数舒适性体压分布正交试验

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空气呼吸器对志愿消防员肌肉疲劳的影响研究

安全 2024年第1期45卷 81-85页

作者：郭旭阳王洁罗玲欧阳立昕赵赛首都经济贸易大学管理工程学院北京100070 中国标准化研究院人类工效学实验室北京100191 国家市场监管重点实验室(人因工效学) 北京100820

为了解背负空气呼吸器对志愿消防员肌肉疲劳的影响,对志愿消防员进行徒手及背负空气呼吸器的奔跑试验,累计测量60人次被试人员的表面肌电信号(sEMG)与压强数据,结合被试主观疲劳感受进行分析。结果表明:被试者左右股二头肌、左右腓肠肌... 详细信息

为了解背负空气呼吸器对志愿消防员肌肉疲劳的影响,对志愿消防员进行徒手及背负空气呼吸器的奔跑试验,累计测量60人次被试人员的表面肌电信号(sEMG)与压强数据,结合被试主观疲劳感受进行分析。结果表明:被试者左右股二头肌、左右腓肠肌与左右胫骨前肌的疲劳情况受空气呼吸器影响最大;空气呼吸器的背负会使肩、腰部出现疼痛感,需要更长时间恢复;左竖脊肌、左右腓肠肌与右胫骨前肌的疲劳与志愿消防员主观疲劳感受相关性最强。

关键词：肌肉疲劳空气呼吸器表面肌电信号(sEMG) 中值频率(MF)

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面向任务的机器人动作泛化研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第6期57卷 575-587页

作者：肖聚亮袁航刘海涛赵炜李鑫旺天津大学机械工程学院天津300354 中国航空制造技术研究院数字化制造技术航空科技重点实验室北京100024

动作泛化是机器人被期望具备的功能,要求机器人不仅能重复人类示教的灵巧动作,还可以根据任务目标生成新动作,在小批量、多种类的生产要求下具有广阔的应用场景.针对面向任务需求快速学习和灵活泛化的目标,设计开发了机器人动作泛化框架... 详细信息

动作泛化是机器人被期望具备的功能,要求机器人不仅能重复人类示教的灵巧动作,还可以根据任务目标生成新动作,在小批量、多种类的生产要求下具有广阔的应用场景.针对面向任务需求快速学习和灵活泛化的目标,设计开发了机器人动作泛化框架.首先,进行少量示教,使用概率运动基元(probabilistic movement primitives,ProMP)构建动作的轨迹分布,以较少参数概括示教信息.其次,使用期望最大(expected maximum,EM)算法迭代估计模型参数,引入先验信息补充模型以保证稳定性.研究先验信息对泛化效果的影响,确定了合适的先验参数;研究傅里叶基函数对周期轨迹的拟合效果,提出轨迹分割与滤波方法以保证拟合精确平滑.利用模型的概率分布性质,将动作的概率范围收缩到特定位置,并进行整条轨迹的时间尺度缩放与空间位置变换,生成符合泛化要求的轨迹.最后,搭建了一个六自由度机器人喷涂场景进行动作泛化实验.结果表明:该框架能够快速生成多种泛化轨迹.单自由度轨迹学习平均消耗1.924 s,轨迹生成平均需0.004 s;六自由度轨迹学习平均消耗35.608 s,轨迹生成平均需0.011s.

关键词：协作机器人模仿学习概率运动基元动作泛化

基于脑电的快速序列视觉呈现脑-机接口系统研究进展综述

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 443-455页

作者：魏玮邱爽李叙锦毛嘉宇王妍紫何晖光中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室脑图谱与类脑智能实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

脑-机接口(BCI)系统建立大脑与外部设备之间的直接交流通路,结合快速序列视觉呈现(RSVP)范式能够实现利用人类视觉系统进行高流通量图像目标检索。近些年来,RSVP-BCI系统在范式编码、脑电(EEG)解码和系统应用方面的研究取得了长足的进... 详细信息

脑-机接口(BCI)系统建立大脑与外部设备之间的直接交流通路,结合快速序列视觉呈现(RSVP)范式能够实现利用人类视觉系统进行高流通量图像目标检索。近些年来,RSVP-BCI系统在范式编码、脑电(EEG)解码和系统应用方面的研究取得了长足的进步。对范式编码的研究揭示不同范式参数对系统性能的影响,促进提升系统性能;脑电解码的研究在提升算法分类性能的同时推动少训练、零训练样本、多模态等场景下的应用;对RSVP-BCI系统应用的研究实现推动系统走向实际应用并拓宽了应用领域。同时,系统仍面临着迈向实际时可应用领域范围窄、脑电跨域解码难题以及计算机视觉飞速进步带来的挑战。该文对RSVP-BCI近年来的相关研究进展进行了回顾与总结,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：脑-机接口快速序列视觉呈现脑电

基于便携式地物高光谱仪的文物材料分析研究进展

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1218-1226页

作者：王聪 Mara Camaiti 刘呆运铁付德曹颐戬中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室(西北大学) 陕西西安710127 文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室(西北大学) 陕西西安710127 CNR-Institute of Geosciences and Earth Resources Florence 50121Italy 陕西省考古研究院陕西西安710043 考古探测与文物保护技术教育部重点实验室(西北工业大学) 陕西西安710072 西北工业大学文化遗产研究院陕西西安710072

文物承载着灿烂文明,传承着历史文化,是全人类的宝贵遗产。由于文物不可再生的珍贵性,以及最少干预的文物保护基本原则,无损分析技术始终是文物制作工艺研究、劣化机理及保护修复研究中材料分析的最主要技术手段。因此,研发、应用新型... 详细信息

文物承载着灿烂文明,传承着历史文化,是全人类的宝贵遗产。由于文物不可再生的珍贵性,以及最少干预的文物保护基本原则,无损分析技术始终是文物制作工艺研究、劣化机理及保护修复研究中材料分析的最主要技术手段。因此,研发、应用新型无损分析技术是文物保护利用的重要研究方向。近年来,源于遥感领域的便携式地物高光谱仪在文物材料分析中展现出强大应用潜力,并且已在石质古建筑、绘画等文物修复中成功应用。作为一种无需采样的非侵入式光谱技术,便携式地物高光谱仪可在极短时间获取一个涵盖可见光-近红外-短波红外波段(350~2500 nm)的全波段、高分辨率反射光谱。同时,其便携程度很高,对工作环境、光源等无特殊要求,可在野外文物或遗址现场原位使用。此外,在采集光谱数据的同时还可通过遥感技术实现数据的远程传输和分析。上述技术特点使其在文物材料分析中具有独特的应用优势。以光谱技术的基本原理为基础,首先介绍了目前文物材料分析中常用便携式地物高光谱仪的设备型号及其性能指标;其次细致梳理了近十年来其在有机质/无机质文物材料定性和定量分析、文物保护材料分析,以及文物修复原位、实时监测等方面的应用现状;之后深入探讨了谱图预处理的规范和建立标准波谱库等两个影响该技术应用效果的关键问题;最后展望了该技术的发展趋势,预期在脆弱有机质文物分析、多种分析技术联合应用和定量分析研究方面前景广阔。

关键词：地物高光谱仪文物材料分析无损分析

AI4S引领的医疗变革：数字化时代下在药物研发与临床实践中应用

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中国胸心血管外科临床杂志 2024年

作者：张春莉牛钢图灵-达尔文实验室中科计算技术西部研究院

面向科学研究的人工智能（AI for Science,AI4S）技术在医疗领域展现出巨大的潜力和影响力，在计算医学思想指导下重新定义医学科学的研究范式。我们展望了AI4S在医疗健康领域引导范式改变的主要技术趋势：知识驱动型AI4S通过大规模文... 详细信息

面向科学研究的人工智能（AI for Science,AI4S）技术在医疗领域展现出巨大的潜力和影响力，在计算医学思想指导下重新定义医学科学的研究范式。我们展望了AI4S在医疗健康领域引导范式改变的主要技术趋势：知识驱动型AI4S通过大规模文献挖掘和数据整合成为理解疾病机制和开发新药的重要工具；数据驱动型AI4S则通过理解临床和人类相关组学数据，揭示个体差异和疾病机制，进而建立患者数字化孪生（digital twins）模型，支持以患者为中心的思想指导下的药物研发和个性化医疗。AI4S基于真实患者的数字孪生模型，开发模拟药物真实机制的“电子药物”（即药物的数字孪生）。这种模型采用灵活策略，通过云端展开大规模虚拟临床试验评估药物疗效和安全性，随后理性开展真实临床试验。这一方法大幅降低药物临床研发成本并显著提高成功率。尽管AI4S技术面临着诸多挑战，包括数据规模、质量控制、模型可解释性、从科学到工程的转化过程以及监管方面的要求，但我们期待AI4S技术的应用改变药物研发和临床实践的范式，为医疗领域带来革命性的变革。这一变革不仅为医学科学的发展带来新的机遇和挑战，更重要的是，为人类提供了必要但个性化的健康保障。

关键词：人工智能辅助科学数字孪生电子药物虚拟临床试验

杀菌类物质对肠道核因子κB通路的调控及免疫毒性研究

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1839-1845页

作者：刘月月王琛孙文符志友吴丰昌中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

杀菌类物质因其杀灭细菌、病毒等微生物特性而被广泛使用。多种杀菌类物质的暴露可能引发人类或动物肠道炎症及免疫系统异常,但相关机理性的研究相对较少。外源性化学物质或病原菌是核因子活化B细胞κ轻链增强子(nuclear factor kappali... 详细信息

杀菌类物质因其杀灭细菌、病毒等微生物特性而被广泛使用。多种杀菌类物质的暴露可能引发人类或动物肠道炎症及免疫系统异常,但相关机理性的研究相对较少。外源性化学物质或病原菌是核因子活化B细胞κ轻链增强子(nuclear factor kappalight-chain-enhancer of activated B cells,简称“NF-κB”)信号通路的重要激动剂,通过激活NF-κB信号通路,调节宿主炎症反应与免疫应答。鉴于此,本文重点梳理探讨了杀菌类物质、NF-κB信号通路、肠道微生物三者之间的相互作用以及它们对宿主潜在的健康影响。结果表明:①NF-κB家族是一组重要的转录因子,几乎存在于所有类型的动物细胞中,参与调控炎症反应、免疫应答、细胞增殖和细胞凋亡等许多生物过程。②肠道微生物中本身的细胞壁成分以及分泌的效应蛋白或代谢产物等是NF-κB信号通路的重要激动剂,这表明肠道微生物与宿主免疫系统之间存在密切联系。肠道微生物对NF-κB信号通路的影响提示了杀菌类物质在肠道免疫调节中可能存在的作用机制。③杀菌类物质可以与肠道微生物之间相互作用进而诱导宿主肠道紊乱,也可以直接作为NF-κB信号通路的激动剂,最终导致宿主肠道免疫系统损伤。开发新型免疫调节剂和抗菌药物,制定治疗肠道免疫相关疾病个性化的预防和治疗策略是未来这一领域的研究方向之一。

关键词：杀菌类物质肠道微生物毒理效应机制免疫功能 NF-κB信号通路

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