摘要：外骨骼机器人作为一种新型的康复设备,在脊髓损伤患者的康复训练中具有广阔的应用前景。其中,人体步态相识别是实现外骨骼机器人穿戴者运动意图识别和准确控制的关键之一。首先,针对脊髓损伤患者康复训练中摆腿触地过程无法自主锁定膝关节的问题,设计了一款绳驱下肢外骨骼康复机器人。该款外骨骼机器人通过足底开关传感器和膝关节编码器来采集患者步态信息,并在一个步态周期内不同的步态相对膝关节进行锁定或放松。其次,通过对人体行走步态的研究和脊髓损伤患者康复训练中锁膝和松膝的需求分析,提出了一种基于足底与地面接触过程信息的步态相分类方法。由于脊髓损伤患者的足底接触过程不可控且不稳定,将膝关节摆角和摆动速度信息引入步态相识别中,提出了融合脚与地面接触信息、膝关节摆角及摆动速度信息的步态相识别方法。最后,基于采集到的志愿者步态数据,进行了步态相识别方法的实验验证。结果表明,所提方法的平均步态相识别率达到99.906%,并且当足底开关传感器发生故障或未正常触发时,锁膝相和松膝相的正确识别率仍然分别达到94.488%和91.853%,从而验证了所提方法的有效性和容错能力。

摘要：目前的研究表明,通用风格迁移取得了显著成功,即能将任意视觉风格迁移到内容图像。然而,在图像任意风格迁移的评价维度中,只考虑语义结构的保留度和风格图案的多样性是不全面的,还应将艺术美感纳入考量范围。现有方法普遍存在艺术美感不自然的问题——表现为风格化图像中会出现不和谐的图案和明显的伪影,很容易与真实的艺术作品区分开来。针对该问题,提出了一种艺术美感增强的图像任意风格迁移方法。首先,设计了一个多尺度艺术美感增强模块,通过提取不同尺度的风格图像特征,改善了风格化图案不和谐的问题;同时,设计了一个美感风格注意力模块,使用通道注意力机制,根据艺术美感特征的全局美感通道分布自适应地匹配并增强相应的风格特征;最后,提出了一个协方差变换融合模块,将增强后的风格特征的二阶统计数据迁移到对应的内容特征上,在很好地保留内容结构的同时实现了美感增强的风格迁移。通过与4种最新的风格迁移方法进行定性比较,同时进行消融实验,分别验证了所提模块与所加损失函数的有效性;在5项定量指标的对比中,有4项取得最优分数。实验结果表明,所提方法可以生成艺术美感更和谐的风格迁移图像。

摘要：以三七药渣为原料,探讨了超声辅助提取三七药渣中三七多糖的优化工艺,并对提取过程进行动力学分析。在单因素实验的基础上,利用BBD(Box-Behnken Design)响应面法优化工艺条件,得到最优提取条件为:超声温度60℃、超声功率136.8 W、超声时间53 min、液固比43 mL/g,此时多糖得率为6.79%。通过测定不同超声功率、不同超声时间下提取液中的多糖浓度,得到超声辅助提取三七药渣中三七多糖的提取速率常数、相对萃余率,验证了所推导的动力学模型,拟合得到了半衰期以及有效扩散系数回归方程。

摘要：【目的】对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉(SPF)华伦式平行弦木桁架的承载性能,探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律,为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。【方法】以承载力和稳定性为验算指标,利用Smsolver结构力学求解器对平行弦木桁架各杆件的内力变化及其变形情况进行定量分析,得到平行弦木桁架腹杆角度的上、下临界角度和最优腹杆角度;采用ABAQUS有限元软件对3种腹杆角度的北美黄杉和SPF平行弦木桁架进行有限元模型分析与验证,获得不同基材平行弦木桁架在不同腹杆角度情况下的内力变化规律,判断其可能的破坏形式和受力机理;以SPF和北美黄杉为基材分别制作3种腹杆角度的平行弦木桁架,进行抗弯承载性能静力试验,探究平行弦木桁架的极限荷载、应力分布及主要破坏形式,并与有限元模拟结果进行对比,验证平行弦木桁架有限元模型分析的准确性和适用性。【结果】1)华伦式平行弦木桁架的最优腹杆角度为47°,下临界角度为34°,上临界角度为60°;2)北美黄杉平行弦木桁架的极限荷载范围为26.53~40.83 kN,跨中挠度范围为30.57~31.01 mm,SPF平行弦木桁架的极限荷载范围为23.48~34.16 kN,跨中挠度范围为31.85~32.05 mm;3)腹杆角度34°、47°、60°的北美黄杉和SPF平行弦木桁架极限荷载分别为26.53和23.48 kN、35.10和30.06 kN、40.83和34.16 kN,对应跨中挠度分别为31.85和31.01 mm、30.72和32.05 mm、30.57和31.97 mm;4)北美黄杉平行弦木桁架的破坏形式主要表现为靠近桁架支座处的腹杆出现裂纹以及桁架端部或荷载施加点处齿板拔出,SPF平行弦木桁架的破坏形式主要表现为桁架端部和荷载施加点处齿板拔出;5)ABAQUS有限元模拟和试验验证发现,2种平行弦木桁架跨中处弦杆轴力最大,往两边逐次递减,桁架跨中处腹杆轴力最小,往两边逐次递增,且弦杆轴力大于腹杆。【结论】北美黄杉平行弦木桁架承载性能优于SPF平行弦木桁架;平行弦木桁架的承载性能随腹杆角度增加而增加;2种平行弦木桁架的薄弱点均为桁架端部和荷载施加点处的齿板连接节点;ABAQUS有限元模型能有效反映出平行弦木桁架受力分布和整体结构变形趋势。

摘要：现有的图像翻译方法大多依赖数据集域标签来完成翻译任务,这种依赖往往限制了它们的应用范围。针对完全无监督图像翻译任务的方法能够解决域标签的限制问题,但是普遍存在源域信息丢失的现象。为了解决上述2个问题,提出一种基于对比学习语言-图像预训练(CLIP)的无监督图像翻译模型。首先,引入CLIP相似性损失对图像的风格特征施加约束,以在不使用数据集域标签的情况下增强模型传递图像风格信息的能力和准确性;其次,对自适应实例归一化(AdaIN)进行改进,设计一个新的双空间自适应归一化(DSAdaIN)模块,在特征的风格化阶段添加网络的学习和自适应交互过程,以加强对内容源域信息的保留;最后,设计一个鉴别器对比损失来平衡对抗网络损失的训练和优化过程。在多个公开数据集上的实验结果表明,与Star GANv2、Style DIS等模型相比,该模型可在准确传递图像风格信息的同时保留一定的源域信息,且在定量评估指标FID分数和KID分数上分别提升了近3.35和0.57×102,实现了较好的图像翻译性能。

摘要：[目的]优化超声辅助低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)同时提取肾茶黄酮和多酚的工艺,评价提取物的抗氧化活性。[方法]从6种不同组分的DESs中筛选出黄酮和多酚得率最高的组分,再采用单因素试验和响应面Box-Behinken设计试验优化超声辅助DESs提取肾茶黄酮和多酚的工艺,并测定肾茶DESs提取物的DPPH·清除能力、ABTS^(+)清除能力和还原能力。[结果]单因素试验结果表明:n_(氯化胆碱):n_(乙二醇)为1:5、含水量30%、料液比为1:20(g:mL)、提取温度为70℃、提取时间为40 min是提取肾茶黄酮和多酚的最佳条件。响应面Box-Behnken设计表明:n_(氯化胆碱):n_(乙二醇)为1:5、含水量30%、料液比为1:21(g:mL)、提取温度为67℃、提取时间为42 min时,肾茶黄酮得率为140.87 mg/g,多酚得率为63.58 mg/g,均显著高于50%乙醇提取的得率。肾茶DESs提取物清除DPPH·、ABTS^(+)能力和还原能力均高于50%乙醇提取物。[结论]DESs可作为一种新型的溶剂,绿色、高效地同时提取肾茶中的黄酮和多酚,为肾茶的深度开发提供基础技术支撑。

摘要：为快速检测烟草番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV),基于TSWV核外壳蛋白(nucleocapsid protein,NP)保守序列设计5组引物进行筛选,采用单一变量法对反应温度、时间及反应体系中dNTPs、Mg^(2+)、甜菜碱的含量和内外引物比等参数进行优化,建立烟草TSWV反转录环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)检测体系,并采用RT-PCR(revers transcription-polymerase chain reaction)检测方法进行平行比对试验,验证优化后RT-LAMP的特异性、灵敏性及实用性。结果表明,烟草TSWV RT-LAMP检测体系最佳引物组为TS-N-4,在25μL的反应体系中各组分最佳加入量为缓冲液2.5μL、100 mmol·L^(-1) MgSO40.5μL、10 mmol·L^(-1) dNTPs 0.5μL、10 mmol·L^(-1) FIP/BIP 1.5μL、10 mmol·L^(-1) F3/B30.5μL、10 mmol·L^(-1) LF/LB 1.5μL、5 mmol·L^(-1) Betaine 6μL、Bst 2.0 WarmStar DNA Polymerase(8000 U·mL-1)0.5μL、M-MLV酶(10000 U·mL^(-1))0.125μL、RNA(≥64.7 fg)1μL,DEPC H2O补至25μL;最佳反应温度和时间分别为58℃、60 min。优化后的RT-LAMP灵敏度是RT-PCR的1000倍,且田间样品检测结果与RT-PCR相符。建立的RT-LAMP方法特异性强、灵敏度高、操作简单,对于烟草TSWV的检测及监控有重要意义。

摘要：不同类型的角膜屈光手术,由于其切削方式及切削深度的不同,对角膜的力学特征影响也不同,切口大、切削量大对角膜生物力学影响较大。仅对于角膜生物力学的影响而言,目前研究表明,PRK小于SMILE术,其次为LASIK和FS-LASIK。眼反应分析仪和可视化角膜生物力学分析仪测量角膜生物力学,排除力学指标差的患者,对角膜偏软、偏薄的患者,在综合考虑患者各方面条件下,更宜选择对力学影响较小的术式(如小切口基质透镜取出术),采用小光学区等手术设计,以保证手术的安全性和稳定性,有效避免或减少术后并发症的发生。

摘要：岩石内部的损伤会在水作用下产生劣化,掌握岩石的失稳破坏状态对富水隧洞围岩稳定性的判别具有重要意义。本文以不同含水状态下的泥质粉砂岩为试验对象,结合声发射设备开展非线性对径加载劈裂试验。研究表明:(1)在岩石破坏的5个阶段中b值、S值的演化趋势有明显的阶段特征;(2)不同含水状态的岩样在不同阶段的声发射演化特征存在一定差异,在含水率高于1.0458%后,岩样劣化明显;(3)b值突然攀升、S值突发性跃迁可视作粉砂岩失稳破坏的前兆特征;(4)基于连续损伤介质力学,得出了两种含水状态岩样的本构,并以实验曲线验证了理论曲线的合理性。以上岩样的声发射阶段特征及损伤演化规律可为隧洞涌水情况下岩体稳定性监测提供参考。

摘要：在工程项目中因追求技术手段而忽略其施工成本,易形成传统的“点头工程”,这不利于工程造价。在方案选择时引入价值工程基本原理,既能实现项目功能,又能科学合理地进行成本控制。在地质条件差、地下水位高和开挖坡度大、断面小和距离长等特点的斜井快速开挖工程中,不仅施工机械化受限,而且坡度倾角和超欠挖难以控制。本文通过绘制功能系统层次分析图,运用层次分析法计算出各层次功能权重系数,再根据功能系数和成本系数计算对应价值系数。结果表明:价值系数最大的方案是二台阶开挖法,其次是全断面开挖法,然后进一步对围岩类别进行优化,提出针对本斜井特点的开挖组合方案:Ⅲ类围岩斜井段采用全断面开挖法开挖,Ⅳ∼Ⅴ类围岩斜井段采用二台阶开挖法开挖。优化后的方案在经济效益和社会效益方面取得显著成效,比原设计的三台阶开挖方案节省成本47.41万元,约7.43%;工期缩短32 d,约8.37%。