摘要：文中以排爆机器人机械臂为研究对象,设计了一种面向3D打印的排爆机械臂。通过SolidWorks建立机械臂三维模型,采用ANSYS Workbench对原始大臂进行静力学分析,再根据分析结果对机械臂大臂进行拓扑优化。在满足大臂工作要求的前提下,采用Altair Inspire为拓扑优化大臂分别填充3种不同直径的栅格结构。通过Inspire对优化后的大臂进行静力学分析,与原始大臂相比,优化后的机械臂不仅满足工作要求,且自身质量减小,提升了机械臂的承载能力与末端执行器精度,增强了排爆工作的安全性。采用3D打印技术制造的机械臂,解决了优化大臂模型复杂、加工困难的问题,提高了设计制造的效率。

摘要：户外运动者遇雨水、大风时会体表潮湿而产生不适,为改善防雨服穿着不透气、沉重舒适性差等问题,设计了能在一定时间内对人体持续加热又轻便舒适的防雨服。通过面辅料更替与结构设计,同时在人体特定部位内置石墨烯加热片,设置温控装置达到向人体供热和保暖的目的,以此提升热舒适度。测试结果表明,该设计能以智能温变的方式向人体持续供暖,有效预防并降低了人体热量散失带来的不适感,减少了户外运动者因降温发生意外的几率,有效提升了防雨服的穿着舒适性。

摘要：通过对消毒拉环产品设计方法进行研究,从质量文化的角度对消毒拉环进行设计。以质量文化为指导,分析了消毒拉环的用户需求,明确了消毒拉环的设计方向。通过对用户需求和产品特性进行分析,确定了消毒拉环的设计目标和设计原则。基于质量文化视角,以用户为中心,以市场为导向,提出了一种质量文化视角下的消毒拉环产品设计方法,为相关企业产品设计提供借鉴。

摘要：为探究甘草多糖对鸡肉品质的影响,设计不同水平的甘草多糖添加至日粮中,测定爱拔益加肉鸡的肉质性状和相关基因在肉质中的含量,以此来研究日粮中添加不同水平甘草多糖对其肉质的影响情况;并利用转录组测序技术(RNA-SEQ)分析了日粮中添加不同水平甘草多糖饲喂的肉鸡胸肌组织样品的转录组,从而筛选出能够调控肉质性状的关键基因,并利用实时荧光定量PCR技术进行验证。结果表明,在日粮中添加300、600、900 mg/kg甘草多糖的试验组鸡的胸肌的肉质指标肉色、pH1、pH24、蒸煮损失和滴定损失与对照组均无显著差异(P>0.05),但发现随着日粮甘草多糖的增加,鸡的肉质指标有着不同程度的改善。在日粮中添加300、600 mg/kg甘草多糖均增加了鸡胸肌中LPL基因、PPARγ基因、FABP3基因、CAST基因的相对表达量,在日粮中添加300、600 mg/kg甘草多糖降低了鸡胸肌中CAPN2基因的相对表达量;在日粮中添加900 mg/kg甘草多糖降低了LPL基因、PPARγ基因、FABP3基因、CAST基因的相对表达量。

摘要：为明确蓝星睡莲(Nymphaea colorata)蓝色、白色两种花色花瓣在不同发育时期的类黄酮物质含量、成分及其代谢途径中的关键基因,本研究采用高效液相色谱法(HPLC)和超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间高分辨质谱(UPLC-Triple TOF-MS/MS)技术,分析了蓝星睡莲5个发育时期花瓣的花青苷和黄酮醇苷含量和成分.结果表明,蓝、白花瓣中类黄酮含量差异明显,白花花瓣花青苷和黄酮醇苷含量均保持在较低水平,尤其是在S4,S5时期与蓝花达到了显著性差异,可能是造成蓝白花色差异的物质成因.在蓝星睡莲花瓣中,两种花色花瓣类黄酮成分相同,共鉴定出3种花青苷和11种黄酮醇苷.花青苷为飞燕草素-3-O-β-半乳糖苷、飞燕草素-3-O-(2″-O-没食子酰-6″-O-乙酰-β-半乳糖苷)和飞燕草素-3′-O-(2″-O-没食子酰-6″-O-乙酰-β-半乳糖苷);黄酮醇苷主要有槲皮素3-O-半乳糖苷、杨梅素3-O-α-L-(3″-O-丙二酰)-鼠李糖苷、杨梅素3-O-α-L-鼠李糖甘、杨梅素3-O-α-L-(3″-O-乙酰)-鼠李糖苷、槲皮素3-O-α-L-(3″-O-丙二酰)-鼠李糖苷等.通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术进一步分析了类黄酮代谢途径相关基因在两种花色花瓣中的转录表达情况,结果表明,在蓝花花瓣5个发育时期,类黄酮3′5′-羟化酶基因(F3′5′H)、黄酮醇合成酶基因(FLS)、二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)的转录表达变化与花青苷积累趋势一致,推测其可能是蓝色花瓣花青苷积累的关键结构基因;F3′5′H和糖基转移酶基因(GT)在蓝花中的表达量均明显高于白花,推测其是造成蓝白花色差异的重要基因.本研究为进一步解析蓝星睡莲花色形成分子机理提供了新的证据,为睡莲蓝色花分子育种提供了参考.

摘要：红树林种植修复机械化将成为必然趋势。为沿海滩涂种植红树林作业专门研发了一款全自动化种植机器,由驱动行走机构、传送苗筒机构、种植机构和控制系统4部分组成。其中传送苗机构采用环形输送线的结构进行自动投料,极大地缩短人工种植的工作量,同时降低了种植员的体力消耗。采用ANSYS仿真并建立数学模型对机器结构进行验证。结果表明,该机器的播种效率达到20株/h,储苗运输机构储苗量最低为36株,栽植株距为0.8 m,行距为1.0 m,满足种植要求,提高了红树林生态植被修复的高效性、实用性。给出了红树林种植修复机器的传送苗及种植机构设计,包括种植机构设计、鸭嘴种植筒结构、PLC控制系统等。该机器的推广能有效种植修复红树林生态,并且有效解决人工种植不科学导致红树林树苗存活率低的问题。

摘要：提升换热介质的换热性能是高效开采地热资源的有效手段之一。添加纳米级金属氧化物可有效提升流体的换热能力,而纳米颗粒种类、质量分数、粒径、分散剂质量分数等物性参数以及流速对纳米流体换热性能具有重要影响。采用球形纳米CuO和Al_(2)O_(3)(粒径20~50 nm)作为换热介质,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂配制纳米流体,利用自主搭建的纳米流体基础换热实验装置进行室内换热实验,优选纳米流体参数。此外,通过自主搭建循环流动换热实验装置,以湖北英山某水热型地热井中地热水作为热源,讨论了在现场实际热源边界条件下,流速对纳米流体和去离子水的换热性能影响规律。结果表明:(1)CuO纳米流体换热性能优于Al_(2)O_(3)纳米流体;(2)纳米流体的换热性能与纳米颗粒质量分数呈负相关关系,CuO质量分数为1%时纳米流体升温效率最高,在150 s内温度可由25℃上升到79.2℃,同时间内比去离子水高4.1℃,同时,随着纳米颗粒质量分数的增加,纳米流体与热源界面的润湿性减小;(3)纳米流体换热性能随着纳米颗粒粒径增加呈现先增加后减小的趋势,在纳米颗粒粒径为40 nm时纳米流体换热性能最佳;(4)纳米流体的换热性能与分散剂质量分数呈负相关关系,当分散剂质量分数为1%时换热性能最佳;(5)层流状态下纳米流体的换热性能与流速呈负相关关系;在湍流状态下纳米颗粒运动状态逐渐剧烈,有利于纳米流体传热。研究成果可为纳米流体应用于地热换热从而提升地热系统的换热效率提供依据,并为纳米流体参数以及流速参数的选择提供理论依据。

摘要：针对传统图书整理方法效率低下且复杂,尤其是传统图书整理设备采用CCD巡线存在局限性等问题,设计了一款智能图书自主收纳车。该收纳车集成了ROS操作系统、Movebase导航框架以及YOLOv3目标检测等技术,具备识别书架空位的能力,且其能按照分类摆放图书,以实现自动化的图书收纳放置服务。经现场实际测试,证明了该收纳车在图书馆、家庭书架等场景中具有实用性和高效性。该研究为改善图书整理方法、提升图书整理设备性能提供了可行的技术方案,对图书管理和智能化图书整理具有积极的实际意义。

摘要：针对现有水下航行器能耗高、噪声大、续航能力一般等问题,通过探索水下仿生扑翼的推进机理,结合流体力学运动的知识,利用SolidWorks仿造龟的外形设计了仿生机械龟。该机械龟装载浮力与重力感应系统,通过PID算法控制机器在水中的平衡,使用Arduino作为主控制板,利用传感器、摄像系统与数据传输系统,进行实时监测并传输数据,龟壳中设计了贮藏空间,满足勘测和物资救援任务。实验结果表明,所设计的水陆两栖仿生机械龟优化了形态和运行控制系统,对比美国耶鲁大学研制出的仿乌龟形水陆两栖机器人ART,能够适应多样化地形高效的运动,具有高灵活性和机动性,能完成对水中温度、压强、地形进行实时监测并将数据传输回终端。

摘要：基于鱼类摄食行为反馈的精准投喂是确保饲料高效利用与降低水体污染的有效手段,针对当前单一传感器难以精确测量鱼群摄食强度的难题,提出一种基于摄食过程声像特征融合的鱼类摄食强度量化方法。首先利用深度图包含的三维空间信息分析水体表层摄食鱼类数量,设计基于帧间差分运算的深度图能量变化测量系统表征鱼群摄食活跃程度;进而利用近红外光源因水面反射而导致的高亮度饱和点在近红外图中的位置变化测量水体流场的波动程度;同时利用音轨记录仪存储摄食音频。最后通过加权融合方式,综合摄食动态、水体流场变化、摄食音频三类具有不同物理属性的特征信息,精确量化了鱼群摄食强度,总体识别精确度达到97%。本文采用新的成像技术,取得分析速度与分析精度的最佳平衡,为精准投喂提供了一种鲁棒性强、分析速度快的实用方法。