摘要：目的:采用分子动力学模拟方法研究胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)的激活机制。方法:分别构建激活态和失活态的GLP-1R结构,置于棕榈酰-油酰-卵磷脂(POPC)双层膜内,进行50 ns的分子动力学模拟,比较不同体系的构象并进行氢键、能量、主成分等性质分析。结果:结果表明失活态的胞外域整体倒向跨膜区,激活态和失活态的胞内第三loop(ICL3)构象差异明显,可见ICL3在GLP-1R的激活中扮演着重要角色。氢键和能量分析结果均表明胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的His7*,Glu9*和Asp15*在与GLP-1R的结合中起着较为重要的作用。结论:分子动力学模拟作为辅助手段可用于研究GLP-1R构象变化对其自身激活的影响以及GLP-1与受体结合时的激活机制,为以GLP-1R为靶点的药物研发提供一定的理论指导。

摘要：为对工件表面焊瘤进行打磨处理,全面检测焊缝的表面缺陷,设计了一种5自由度视觉检测的云台结构,定义了5自由度关节的姿态与运动学的D-H表示形式,建立了5自由度关节的运动学方程;根据5自由度云台的功能尺寸要求,使用D-H表示法创建了云台坐标系和运动方程式,求解出相机的运动方程;利用SolidWorks软件完成5自由度云台的结构设计,并采用ANSYS软件分析了云台结构强度,通过对加工的样机进行试验研究,验证了云台结构设计的合理性。研究可为相关领域提升自动化水平提供参考。

摘要：针对激光雷达点云的稀疏性和空间离散分布的特点,通过结合体素划分和图表示方法设计了新的图卷积特征提取模块,提出一种基于体素化图卷积神经网络的激光雷达三维点云目标检测算法。该方法通过消除传统3D卷积神经网络的计算冗余性,不仅提升了网络的目标检测能力,并且提高了点云拓扑信息的分析能力。文中设计的方法在KITTI公开数据集的车辆、行人、骑行者的3D目标检测和鸟瞰图目标检测任务的检测性能相比基准网络均有了有效提升,尤其在车辆3D目标检测任务上最高提升了13.75%。实验表明:该方法采用图卷积特征提取模块有效提高了网络整体检测性能和数据拓扑关系的学习能力,为三维点云目标检测任务提供了新的方法。

摘要：针对面向汽车生产线的装配环节,为装配工人设计了一种可穿戴式外骨骼机器人,不但可以降低工人发生肌肉骨骼损伤的风险,还能够提高工人的工作效率,符合我国工业发展的需求,具有良好的经济效益和应用前景。本文使用三维建模软件(Solidworks)进行三维模型的构建,并且针对髋关节、膝关节和踝关节进行了详细设计。在结构设计后使用有限元分析软件(Abaqus)对结构进行了静力学和前三阶的模态分析。静力学分析结果证明,所选的材料和所设计的结构满足实际要求。模态分析求解了前三阶的振型,并求出了振动频率,对于电机和减速器的选型提供了参考。

摘要：为提高航拍图像目标检测精度以及检测速度,提出了基于自适应阈值的改进CenterNet航拍图像目标检测算法。以目标的中心点作为关键点代替锚框进行分类和边界回归,设计自适应阈值预测分支对预处理结果进行筛选优化。同时设计了编码-解码结构的主干网络,通过可变形空洞卷积结构以及基于注意力机制的卷积连接结构,将浅层空间信息以及深层语义信息进行有效提取以及特征融合,提升了输出特征图质量。并通过结构化信息丢弃和利用误检、漏检目标构建新样本的方法实现数据增强,降低误检率及漏检率。在公开数据集NWPU VHR-10上进行实验,结果表明,与基于ResNet-50的CenterNet相比,本文算法的平均精度均值提升5.17%,交并比为0.50和0.75的平均精度分别提升了3.57%和3.61%,检测速度达45frame·s^(-1),取得了良好的检测精度和实时性的平衡。

摘要：目的总结全踝关节置换术(total ankle arthroplasty,TAA)治疗晚期踝关节炎(ankle osteoarthritis,AOA)的研究进展。方法查阅近年国内外相关文献,从传统TAA手术效果、计算机辅助TAA临床应用等方面,对目前TAA的现状及进展进行总结。结果晚期AOA常导致患者严重疼痛和功能障碍,踝关节融合仍是目前主要治疗方案。近年来,随着手术技术和假体设计的进步,保留关节活动度的TAA病例逐年增加,手术效果也取得明显进步。精确的假体安置和力线恢复对TAA至关重要,手术相关的踝关节置换力线不良是影响假体寿命的重要因素。计算机辅助个体化设计导板可以简化关节置换操作难度,满足胫骨和距骨截骨的精准度。结论基于术前CT的个体化导板技术,其临床效果有待进一步随访观察;同时需要进一步开发适合TAA的术中导航和机器人手术系统。

摘要：为一类多缸液压机建立了适用于控制分配理论的非线性系统数学模型,并根据该模型的特点,提出了一种新型的多缸液压机控制器设计方法.该方法将多缸液压机的控制器设计分为虚拟量控制器设计、控制分配设计及最终控制律设计三个环节.首先根据控制要求得到滑块运动所需的三个虚拟控制输入量;然后基于控制分配理论对这三个虚拟输入量进行规划求解,计算出分配给各个液压缸的期望输出力;最后将这些输出力作为期望目标,采用分散滑模控制方法得到了各液压缸实际所需的分散滑模控制律.仿真实验及对比表明:所设计的控制器能够在位于不同位置的可变偏载作用下实现高精度的位置跟踪,且获得了较好的调平效果,有效解决了多缸冗余液压机控制律难于求解的问题.

摘要：目的:采用分子对接和分子动力学方法进行盐皮质激素受体拮抗剂(mineralocorticoid receptor antagonists,MRAs)的虚拟筛选,以期发现全新结构的具有潜在治疗糖尿病肾病的先导化合物。方法:收集已知活性的MRAs及其诱饵分子,构建基于结构的盐皮质激素受体虚拟筛选模型,利用该模型对中药成分数据库(Traditional Chinese Medicines Integrated Database,TCMID)进行虚拟筛选,综合对接得分和结合模式挑选2个与阳性药类似的中药成分进行分子动力学模拟,以期发现潜在MRAs。结果:诱饵分子结果表明构建的虚拟筛选模型可用于MRAs化合物库的虚拟筛选,通过对中药成分数据库的虚拟筛选发现30个候选MRAs化合物,其中分子动力学模拟结果表明,水飞蓟莫林的结合自由能略差于已知阳性化合物,可作为MRAs的先导化合物。结论:分子对接结合分子动力学模拟方法可用于从中药成分中筛选新型盐皮质激素受体拮抗剂,为糖尿病肾病药物开发的相关实验研究提供设计思路。

摘要：针对2维主成分分析(2DPCA)算法无法实现在线特征提取及无法体现完整数据结构信息等问题,该文提出一种基于图像协方差无关的增量式2DPCA(I2DPCA)算法。该算法无需对图像协方差矩阵进行特征值分解奇异值分解,复杂度将大为降低,提高了特征提取速度。针对I2DPCA仅提取了横向特征的问题,又提出一种增量式行列顺序2DPCA(IRC2DPCA)算法,该算法对I2DPCA的特征矩阵再次进行纵向特征提取,保留了图像的横向与纵向结构信息,实现了行列两个方向上的特征提取与数据降维。最后,以自建的物块数据集、通用的ORL和Yale人脸数据集分别进行对比实验,结果表明,该文算法在收敛率、分类率及复杂度等性能方面均得到了显著提高,其收敛率达到99%以上,分类率可达97.6%,平均处理速度为29帧/s,能够满足增量特征提取的实时处理需求。

摘要：为保证客户原始需求在动车组设计研发过程中被准确传递并满足,针对基于传统系统工程动车组设计研发中存在的需求表达存在歧义等需求管理问题,提出一种新的基于模型的系统工程(MBSE)思想需求管理方法,该方法基于Teamcenter平台,纵向分为客户需求、产品需求、系统需求以及部件需求四个层级,横向分为捕获、分析、确认、分配和验证五步活动,并以动车组空调系统为例,进行上述五步活动,建立层级化需求模型,通过设置需求属性对需求进行管理与量化.使用该方法能够建立需求与设计的追溯关系,保证需求的准确性,提高设计效率,降低研发成本.解决以往传统系统工程所带来的需求表达不清晰、查找与变更困难等问题.