摘要：机器人辅助微创外科手术(RMIS)技术能够显著提高外科医生对手术的执行能力.然而,现有的机器人主从遥操作模式下所存在的不足之处(如手眼协调性差、可视空间狭窄、力反馈信息的缺失等)容易导致医生产生过度操作而引起机器人执行机构的碰撞干涉(包括机械臂之间的碰撞干涉及内窥镜杆与手术器械杆的碰撞干涉)和手术器械末端脱离手术视野,由此带来的安全性问题不容忽视.本文提出了一种基于虚拟夹具的微创外科手术机器人空间运动约束方法,以"MicroHand S"机器人系统作为应用平台,在进行机械臂构型及运动学分析的基础上,针对上述问题展开研究,通过构建碰撞干涉检测模型实时监测机器人执行机构之间及机器人与环境物体之间的相对距离,并设置相应的安全预警区域,采用人工势场与虚拟代理点相结合的方式对机器人执行机构的运动空间加以限制,从而达到对医生的操作动作进行合理的引导与约束,提高手术效率与操作安全性的目的.该方法无需构建复杂的几何模型,虚拟夹具的定义方便快捷,对于其他主从操作模式下的微创外科手术机器人系统及类似的人机交互环境具有普适意义.最终的虚拟仿真实验结果表明,在有、无虚拟夹具两种操作环境下,实验参与人员的表现有着明显的差异,从而验证了所提出方法的有效性.

摘要：为提高微网运行稳定性与可再生能源利用率,提出了一种由压缩空气储能、蓄电池与超级电容组成的新型多元复合储能系统。首先,在压缩空气储能系统建模及工作特性分析基础上,设计了基于平滑控制的复合储能系统能量管理策略,并给出了该新结构的全生命周期成本计算方法。然后,通过对并网和离网两种模式的微网运行算例仿真,验证了复合储能系统不仅对微网运行中不同频段功率波动均具有较好的平抑效果,而且可有效提高微网的可调度性。最后,对不同复合储能方案的对比分析表明了新型多元复合储能系统的成本优势与可行性。

摘要：目的研究雷公藤甲素阿魏酸醇质体最佳制备工艺,并考察其制剂性能和体外透皮特性。方法 MTT法确定雷公藤甲素与阿魏酸的配伍比例。采用注入法制备雷公藤甲素阿魏酸醇质体,在单因素实验结果的基础上,采用Box-Behnken设计优化处方,并对其粒径、包封率、电位、分析方法学及体外释放行为进行研究。采用改良的Franz扩散池进行醇质体的体外透皮实验。结果雷公藤甲素与阿魏酸的配伍比例为1∶100。醇质体优化处方为乙醇体积分数为20%,磷脂质量分数为2.2%,超声时间为90 s,制备出的醇质体外观为澄清液体,微有蓝色乳光,平均粒径为(46.75±2.39)nm,Zeta电位为(-46.32±3.76)m V,包封率为(67.72±1.10)%。醇质体中阿魏酸、雷公藤甲素的体外透皮行为均符合Higuchi方程。结论醇质体粒径小、分布均匀、稳定性良好,有良好透皮吸收特性,可为雷公藤有效成分的局部透皮制剂开发提供一定依据。

摘要：传统制造业切削参数优化与柔性作业车间调度优化通常独立进行,将切削参数与调度方案之间进行集成优化,能更好地解决车间高效低碳优化问题。以制造过程碳排放和最大完工时间为目标,建立切削参数与柔性作业车间调度高效低碳集成优化模型,提出一种改进的离散化引力搜索算法(IDGSA)求解机器切削参数与调度方案之间的协同优化问题。根据集成优化问题特性,首次设计了一种工件序列—机器序列—切削参数模式三层编码方式,并且不同的编码方式采用不同的初始化方法,保证初始解的质量以及多样性。针对集成优化问题的三层编码特性,提出一种新的竞选机制,竞选出最优双层序列,与精英质点的工件序列交叉产生新的质点,引导算法向真实Pareto前沿靠近;所提算法中采用多点交叉和变邻域搜索实现分散搜索与集中搜索有机平衡。通过对比改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和离散化引力搜索算法(DGSA),以及将提出切削参数可变的集成优化方法与3种切削参数不可变的优化方法进行对比,验证了所提改进算法的优越性和集成策略的有效性。

摘要：针对现代生产模式下供应链网络结构复杂且具有明显脆弱性等问题,提出一种针对供应链网络拓扑结构的脆弱性分析方案。明确了脆弱性和供应链脆弱性的概念及相关表达,设计了供应链脆弱性加权分析模型。分析了基于节点收缩法的凝聚度,通过对比网络收缩前后的凝聚度变化明确供应链网络中物理结构的重要节点;分析了网络节点间的相互影响关系,设计了改进后的加权网络节点收缩方法,通过对网络节点凝聚度的加权计算量化分析了网状供应链的脆弱性问题。通过案例分析验证了所提方法的有效性。

摘要：多车场满载条件下的协同运输问题属于NP-hard难题.在分析此问题和MDPDP以及MDARP区别的基础上,考虑车辆最大行驶距离的约束条件,建立了此类问题的数学模型.为了有效求解实际大规模的多车场满载协同运输问题,设计了基于贪婪算法的两阶段启发式算法.该算法第1阶段形成完全覆盖运输任务弧的回路集,第2阶段组合连接回路,构造形成起止于车场的闭通路.最后,利用局域搜索对求得的解改进以得到最终解.实验表明,算法是可行和有效的.

摘要：为选择合理的数控车床切削用量,建立数控车床切削参数能量消耗和加工效率数学模型。在切削参数能量消耗估算模型中,通过实验拟合与正交实验分别获取数控车床的空载功率和切削功率函数,进一步给出数控车床切削阶段能量消耗函数。在车床加工条件的各种约束下,设计了一种基于多目标教与学优化算法来求解切削参数能量效率优化模型,以切削阶段加工能量最小和加工效率最高为目标,获得切削参数优化的Pareto前沿解,并采用层次分析法建立了切削参数的决策模型,较客观地选取了更优车削参数组合。通过数控车床实例优化验证了所提策略的可行性和有效性。

摘要：针对XML(可扩展标记语言)文档提出的信息单元和信息特征的概念,利用信息单元作为候选查询结果,以信息特征表征标签信息,结合XML文档的结构语义,在TF*IDF模型的基础上,设计了查询结果的相关度排序策略.该策略同时涉及了查询结果的结构信息和内容信息,计算了信息特征的重要性,且能利用信息特征的重要性衡量不同信息特征下关键字的语义相关度,进而设计并实现了关键字查询算法XRIU.实验结果表明XRIU在查询质量上优于现有的主要算法.

摘要：针对转辙机机械故障发生的随机性和模糊性,建立基于劣化度的设备健康状态评估模型。根据不同影响因素,分别选择转辙机状态监测数据、维修人员打分和设备役龄3个方面计算劣化度。采用联合主观分析的层次分析法(AHP)与客观分析的熵权法确定设备各健康状态,借助最小方差确定主、客观分析法的最优权重;最后采用模糊理论对转辙机健康状况进行综合评估。通过实例分析验证该评估方法能较好地反映转辙机健康影响因素的模糊性和复杂性,为维修人员提供参考依据,减少检修工作量。

摘要：针对涡旋膨胀机普遍存在输出功率和气动转化效率相对较低的问题,提出了基于涡旋体型线修正和进口面积调整的2种涡旋膨胀机结构改造方法。以具有圆弧加直线型线结构的涡旋压缩机为例,采用圆渐开线加过渡直线的组合型线修正方法,结合进口面积调整原则完成了涡旋膨胀机改造。试验结果表明:改造后样机全效率最高可达53%,输出功率随供气压力升高而增大,其中550kPa供气压力时输出功率可达780W;相同工况下,进口面积增大30%,输出功率增幅可达100W,全效率提高10%。该结果验证了涡旋膨胀机结构改造方法的有效性,为涡旋膨胀机结构设计和实用化奠定了理论和实践基础。