摘要：基于永磁弹簧、滑轮组和类行星轮系结构提出了一种新型的绳索驱动变刚度机器人肘关节。阐述了关节中应用的原理和样机整体结构设计。利用模型间静力学关系和雅可比矩阵推导得到关节的刚度模型,并给出了关节刚度随磁弹簧刚度和关节位置变化规律。以变刚度关节的动力学模型为基础,设计了变刚度肘关节的刚度与位置解耦控制器。通过变刚度关节的刚度和位置解耦验证实验,验证了解耦控制器的准确性。通过轨迹跟踪实验,给出了关节刚度变化对关节位置控制的影响规律。本文提出的绳驱变刚度肘关节具有更轻的质量与结构,较好的刚度变化性能与运动精度。

摘要：煤矸石是煤炭开采洗选过程中的固体废弃物,是我国产储量最大的工业固废之一,回收利用其中潜在的矿产资源对实现我国绿色矿山建设及“双碳”目标达成意义重大。通过综合分析国内外现阶段煤矸石提取有价金属相关技术,系统阐述了“单一/复合活化-碱熔/酸浸”联合强化铝、铁等有价组分高效富集研究进展,重点分析了锂、稀土等微量关键金属的赋存状态及提取方法。针对煤矸石组分复杂且波动范围大、有价金属含量低等问题,可基于矿物特性采用相应选矿技术初步富集载体矿物,提升有价金属品位,进而开展铝、铁、锂、稀土等多种元素协同提取,实现煤矸石高附加值利用。

摘要：目的:从垂序商陆根中克隆了商陆皂苷甲生物合成过程中关键酶乙酰乙酰辅酶A转移酶(acetoacetyl-CoA transferase,AACT)基因,进行生物信息学分析和原核表达。方法:提取垂序商陆根的总RNA,然后逆转录合成c DNA,在分析垂序商陆转录组数据的基础上,设计Pa AACT基因的特异性引物,聚合酶链式反应(PCR)扩增Pa AACT基因的c DNA序列,通过构建原核表达载体p ET-32a-PaAACT,诱导表达并且纯化目的蛋白。结果:Pa AACT基因开放阅读框为1 254 bp,编码417个氨基酸。生物信息学分析显示Pa AACT蛋白的分子式为C1 914H3 120N538O576S17,推测其相对分子质量为43. 43 k Da,理论等电点8. 90,不稳定系数32. 27,属于稳定蛋白质。根据生物信息学分析结果,Pa AACT蛋白属于硫解酶家族成员,在C末端含有硫解酶家族的1个保守位点和1个活性位点。Pa AACT蛋白可能位于细胞质中、不含信号肽、没有跨膜区。系统进化分析显示Pa AACT蛋白与甜菜等廖科植物AACT蛋白亲缘关系较近。经IPTG诱导,在大肠埃希菌BL21 (DE3)菌株中表达了Pa AACT重组蛋白,利用Ni2+亲和色谱获得了纯化的目的蛋白。结论:该研究从垂序商陆中克隆Pa AACT基因,为下一步测定Pa AACT酶催化活性、制备抗体奠定基础,也为研究其在商陆皂苷甲生物合成途径中的作用提供理论依据。

摘要：为探究热流密度对金属泡沫铜-石蜡复合相变储能材料强化传热的影响,设计并搭建了蓄热装置,分析了热流密度对相变材料融化过程的温度分布、温度不平衡效应、传热机制和蓄热性能的影响。实验结果表明,提高热流密度会加剧复合相变材料内部温度不均衡效应,当热流密度从3.6增加至10.9 kW/m^(2)时,相变材料内部垂直方向上最大温差从12.16增加至32.97 K,加热壁面中部和顶部与之水平所对应的相变材料的中部和顶部中心位置处的最大温差分别从34.05增加至75.55 K和25.68增加至49.85 K。蓄热速率从11.32增加至37.56 J/s,蓄热量从18.59增加至24.64 kJ。此外,复合相变材料的等效导热系数和综合传热系数分别增加了61.06%和6.41%,此时,相变材料融化时传热机制中自然对流占比从0.207提高至0.313。

摘要：依据渐进式滑坡蠕变特点,现有锚索抗滑桩计算模型针对渐进式滑坡桩–锚–土三者相互作用过程考虑较少。针对这一问题,将渐进式滑坡缓慢失稳的变形特征和预应力锚索抗滑桩从空载到满载动态工作过程相结合,利用Winkler弹性地基梁理论,优化了锚索抗滑桩桩–锚变形协调条件,考虑桩后土压力渐进变化过程,构建不同工况桩–锚–土协同工作的计算模型,推导了预应力锚索抗滑桩施工阶段初张拉值的计算方法。结合工程算例和有限元软件数值模拟结果,为获取较高精度的计算数值,采用MATLAB软件编译程序进行计算分析。结果表明:1)渐进式滑坡“稳定–蠕动–失稳”阶段性变形特点决定了预应力锚索抗滑桩“空载–加载–满载”三阶段桩–锚动态内力变形过程,明确了各阶段桩后可能存在的土压力模型,单纯进行满载阶段锚索拉力设计不符合渐进式滑坡实际作用机理,进一步证明施工阶段锚索预应力张拉值设计的重要性;2)渐进式滑坡推力由尚未产生的初始空载阶段至完全作用的满载阶段,两阶段并非互相独立存在,二者通过桩–锚变形协调条件相互作用,表明了施工阶段抗滑桩预应力张拉力值大小受满载阶段桩锚内力及变形大小的影响;3)依据渐进式滑坡锚索抗滑桩动态内力变形过程,保证抗滑桩受荷段和锚固段内力大小均衡相等,优化了满载阶段全桩弯矩平衡设计原则,确立了以静止土压力作为施工阶段预应力张拉值设计标准,对比表明,此计算方法优于其余4种现有算法,同时有限元数值模拟结果与本文算法贴合度较高,进一步验证了此计算方法的合理性和可靠性。研究成果可为渐进式滑坡中预应力锚索抗滑桩的设计计算和施工提供技术指导。

摘要：针对卧式碾米机收集到的米糠混有碎米的缺陷,设计一种具有环形风道的上吸风式碾米机,可直接对米糠和碎米进行分离收集。运用Fluent对该新型碾米机流场进行分析,采用多孔介质模型模拟碾白室内糙米对气流的阻碍作用,并搭建样机利用PIVlab软件进行观测,结果表明:当上吸风口与喷风机风速分别为6 m/s和10 m/s时,环形风道内形成环形绕流,流速分布均匀、流场稳定,平均风速为4.1~4.6 m/s,垂直方向分速度为2.0~6.5 m/s,介于米糠与碎米悬浮速度之间;气压隔板形成狭管效应,上升气流从1.4 m/s加速至3~4 m/s;喷风槽附近米筛网内外压差最大约5550 Pa;试验证明碎米与米糠的分离效果良好。

摘要：玉米是我国主要粮食作物,有较高的营养价值和经济价值。不同的地域环境适宜种植的玉米品种不同,但由于玉米种子在外形方面存在的差异较小,所以仅凭肉眼很难对其进行快速准确的识别。为实现玉米种子品种的准确识别,研究采集了9种玉米种子图像共2792张建立数据集,并按照7∶2∶1的比例随机划分训练集、验证集和测试集。将注意力机制CBAM引入轻量化模型MobileNetV2,对CBAM的串行方式进行改进,构建一个新型注意力模块E_CBAM,并通过对比不同的压缩比,选出效果最佳的压缩比为4,提出了E_CBAM_MobileNetV2模型。实验表明E_CBAM_MobileNetV2的准确率为98.18%,相较于MobileNetV2提高了5.45%。

摘要：本文针对线性不确定性系统,给出了部分状态反馈直接模型参考自适应控制设计方案以及详细的系统稳定性、输出跟踪性能分析.控制器设计基于降维观测器和参数化方法.此方案采用反馈控制,反馈信号不仅仅依赖全状态信息或者输出信号,而是任意不超过系统维数的可测信号.因此,部分状态反馈控制是包含状态反馈、输出反馈控制的新的控制方案,缓解了状态反馈对状态信息的限制,降低了输出反馈控制结构的复杂性.通过引入辅助信号,本文证明了输出匹配条件的存在性、所有闭环系统信号的有界性以及渐近输出跟踪性能.仿真结果验证了该方案的有效性.

摘要：多元场景中行人检测是当前计算机视觉领域的研究热点,尽管备受关注的深度学习能够提供很高的检测精度,但随之而来的高复杂度运算严重限制了其在可移动平台上的部署。为此,本文提出了一种面向多元场景的轻量级行人检测算法。该算法首先构建深、浅层特征融合网络以学习多尺度行人的纹理特性;然后设计了跨维特征引导注意力模块,用于保留特征提取过程中通道间、空间内的交互信息。最后基于剪枝策略去除模型中的冗余通道,以降低算法复杂度。此外,本文还设计了自适应Gamma矫正算法,以消减多元场景下光照、阴影等外界干扰对检测结果的影响。实验结果表明,本文所提方法在检测精度相当的条件下,能将模型大小压缩至10 MB,处理速度可达93 Frame/s,明显优于当前主流方法。

摘要：为了提高甘蔗榨汁率并减少工作噪音,设计一种新型的辊压式甘蔗榨汁机。深入剖析榨汁机的工艺过程,探讨辊子的结构设计及应用分析等问题。运用Solid Works软件建立辊压式榨汁机的三维集合模型,并对其关键机构进行有限元仿真分析。为了验证结构设计的合理性,通过Solid Works软件的仿真模块进行有限元应力分析,验证辊压式甘蔗榨汁机辊子结构设计的可行性。与现行甘蔗榨汁机对比,所设计的辊压式甘蔗榨汁机的榨汁率与消音效果得到明显提升,符合现代食品工业的安全卫生要求。