摘要：柔性致动器作为一种新型能量转化器件,能够将外部环境的光、热、电、湿度等能量转化为机械能。它具有轻量化、小型化和智能化等特点,在人造肌肉、微型机械臂和柔性机器人等领域中逐渐得到广泛应用。其中,光驱动柔性致动器由于具有非接触式操作、快速响应、可编程和多功能性等优势,受到了众多研究学者的关注。本文旨在系统总结光热转换材料在柔性致动器中的最新研究进展。首先介绍柔性基底的选择,其次讨论不同类型光热转换机制的光热转换材料,探讨这些材料的基本特性及其在柔性致动器中的具体应用,如柔性机器人、柔性抓取器和振荡器等。最后分析当前柔性致动器设计所面临的挑战并对未来研究可能存在的问题及其潜在解决方案给予讨论,以期为光热转换材料在柔性致动器中的应用提供参考。

摘要：智能车载机器人交互设计是面向新兴智能产业的交互设计教学中的重要特色内容。在传统设计教学模式基础上,该文将服务机器人的用户接受度模型和相关理论引入课程教学,以“基于用户接受度的智能车载机器人交互设计”为主题进行发散研究。在整个设计过程中,学生自主确定设计问题与对象,运用理论及模型推导出交互策略,并分析认知交互方式及与设计相关的交互原型和界面,最终通过对照评估实验验证设计方案的可用性和用户体验性。学生通过该课程学习能够掌握智能交互设计中的相关分析与设计方法,锻炼设计实践能力,以应对行业快速发展对实践型、专业型、创新型人才的需求。

摘要：目的基于MemTrax迈睦睿记忆测量程序探讨慢性失眠患者失眠严重程度的相关因素。方法选取广东省中医院治未病中心自2024年4月至2024年9月收治或院内广告招募的220例慢性失眠(每周失眠≥3 d,病程≥3个月)患者为研究对象,采用匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)量表评估患者近1个月的睡眠质量,根据PSQI评分将患者分为轻度失眠组(7~10分)、中度失眠组(11~15分)、重度失眠组(16~21分)。采用MemTrax迈睦睿记忆测量程序评估患者的认知记忆功能,采用患者健康问卷-9(PHQ-9)、广泛性焦虑障碍-7(GAD-7)量表评价患者近2周的抑郁、焦虑程度。比较不同程度慢性失眠患者临床资料、MemTrax测试结果和PHQ-9、GAD-7评分的差异。采用Spearman秩相关性检验分析慢性失眠患者失眠严重程度与认知记忆功能等临床资料的相关性。结果220例慢性失眠患者中,轻度、中度、重度失眠患者分别为54、111、55例。与轻度、中度失眠组患者比较,重度失眠组患者中年龄>50岁者占比较高,使用安眠类药物者占比较高,差异均有统计学意义(P<0.05)。重度失眠组患者图片识别正确率[84%(78%,92%)]低于轻度、中度失眠组患者[90%(86%,94%)、88%(82%,94%)],MemTrax综合指数(76.69±17.43)低于轻度、中度失眠组患者(88.55±18.67、84.41±20.93),PHQ-9评分[12(8,16)分]高于轻度、中度失眠组患者[9(6,11)分、9(6,15)分],差异均有统计学意义(P<0.05);与轻度失眠组患者比较,重度失眠组患者图片识别反应时间较长[1.04(0.90,1.15)s比1.11(1.03,1.24)s],GAD-7评分较高[6(3,9)分比7(5,13)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。相关性分析结果显示慢性失眠患者的失眠严重程度与年龄、PHQ-9评分、GAD-7评分、图片识别反应时间呈正相关关系(P<0.05),与图片识别正确率、MemTrax综合指数呈负相关关系(P<0.05)。结论慢性失眠患者的失眠严重程度与年龄、认知记忆功能、抑郁焦虑程度有关。

摘要：目的探究3D打印手术导板在成人发育性髋关节发育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH)行全髋置换术(Total hip arthroplasty,THA)中的临床应用效果。方法回顾性分析2020年10月至2023年3月在广州市第一人民医院接受THA的26例DDH患者临床资料。根据是否使用3D打印导板分为导板组13例,男9例,女4例;年龄23~84岁,平均(53.92±19.15)岁。常规组13例,男4例,女9例;年龄31~72岁,平均(51.38±13.76)岁。比较两组手术时间、出血量、手术前后中心边缘角(central rim angle,CEA)、术后髋臼假体外展角与设计40°差值、前倾角与设计20°差值、垂直旋转中心距离(vertical centre of rotation,V-COR)、水平旋转中心距离(horizontal centre of rotation,H-COR)评估手术效果;同时随访记录术后第1、3、6个月的Harris评分,以评估术后预后效果。结果所有患者均获6~24个月随访,常规组平均(11.54±2.73)个月,导板组平均(13.23±3.49)个月。排除性别、年龄、髋关节畸形侧别、Crowe分级、随访时间和术前Harris评分等无关统计学因素影响后,两组手术前后CEA和术后第1个月Harris评分差异无统计学意义(P>0.05),手术时间、术中出血量、髋臼假体前倾角和外展角与设计值差值、V-COR、H-COR以及术后第3、6个月Harris评分差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印导板可显著缩短手术时间、减少失血量、有效提升成人DDH行THA术中髋臼假体放置的准确性,改善预后,是一种切实有效的辅助手段。

摘要：采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和力学性能,并通过工艺参数有效调控NiTi合金的相变性能。结果表明:Zr掺杂在合适的成形参数条件下有效抑制了球化现象,从而减少了未熔合缺陷。同时分析了Zr掺杂NiTi形状记忆复合材料的显微组织。结果表明:激光工艺参数能够改变Zr在NiTi基体中的状态,形成Zr单质、固溶体、析出相等不同显微组织。示差扫描量热仪和拉伸实验表明:Zr掺杂结合不同的工艺参数能够实现形状记忆性能调控,并在不显著改变弹性模量的前提下同时提高材料的抗拉强度和断裂韧性。

摘要：[目的]城市历史街区主要由高密度的建筑构成,但大多建筑风貌杂糅、街区特征不明确。准确提炼历史街区的风貌特征并划定分区,是后续规划设计的重要依据。[方法]以历史层积性为线索,结合景观基因理论和历史景观特征评估(historic landscape characterisation, HLC)方法,构建精细识别城市历史街区建筑的历史景观特征与分区的技术体系。1)从5个方面对景观基因理论进行优化:强化建筑基因的历史层积分析;调整建筑基因识别原则;完整执行二元基因识别;建立建筑基因的一般分类体系;强化二元基因的关联分析。2)借助K-means聚类算法优化HLC的分区方法。3)以广州泮塘历史街区为例阐述该方法的具体操作。[结果]泮塘历史街区的发展被分为4个历史时期,经历了16种建筑形制的演替,共识别出相互关联的38个显性基因和23个隐性基因。依据K-means聚类算法的空间聚类结果划分出5个历史景观特征分区。[结论]提出的优化方法能有效提取历史街区的建筑特征,并依据建筑基因分布推导历史层积倾向分布,实现历史景观特征分区。该方法完善了历史街区更新改造的认知角度与技术方法。

摘要：为探究广藿香Trihelix家族基因PatASIL2的序列特征、亚细胞定位及表达模式，以广藿香转录组获得的ASIL2基因序列设计特异性引物，以广藿香cDNA为模板，克隆PatASIL2基因，随后对其进行生物信息学分析；构建PatASIL2-EGFP融合蛋白表达载体并转化拟南芥原生质体，检测PatASIL2的亚细胞定位；利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析PatASIL2基因在广藿香不同组织、外源茉莉酸甲酯(MeJA)喷施及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、冷胁迫)下的表达情况。结果显示，PatASIL2含长度为1 035 bp的开放阅读框，编码344个氨基酸。PatASIL2不具有跨膜结构和信号肽，属于不稳定的亲水蛋白，含有41个丝氨酸磷酸化位点和1个Myb＿DNA-bind＿4保守结构域。系统进化分析显示，PatASIL2归类到Trihelix转录因子家族的SIP1亚家族，与芝麻SiASIL2同源性较高。亚细胞定位结果表明，PatASIL2为细胞核定位蛋白。qRT-PCR结果表明，PatASIL2在广藿香的嫩叶、成熟叶、老叶、根和茎中都有表达，尤其在老叶中的表达量最高；在MeJA处理后，PatASIL2基因的表达量在12～24 h显著升高；盐胁迫下，PatASIL2基因的表达量在3～24 h显著升高；在干旱胁迫下，PatASIL2基因的表达量在24 h显著升高；在冷胁迫下，PatASIL2基因在12 h表达量显著升高。

摘要：背景:传统全膝关节置换手术在术前的准备有限,作者提出基于计算机仿真和3D打印技术的数字化精准全膝置换方法,旨在通过充分的术前设计来提升置换效果。目的:利用计算机仿真和个性化手术导板建立数字化精准全膝关节置换方法,比较新方法和传统方法的临床效果。方法:回顾性分析97例全膝关节置换患者的临床资料,根据手术方法将患者分为2组,对照组(n=48)采取传统方式进行全膝关节置换手术,使用传统胶片模板;观察组(n=49)采用数字化精准全膝置换方法进行手术,使用计算机辅助技术选定假体尺寸型号。比较两组患者的手术时间、术中出血量、术前及术后美国特种外科医院膝关节评分以及股骨力线和膝关节面线夹角和胫骨角、髋膝踝角与标准角度的差值。结果与结论:(1)两组患者术前性别、年龄、体质量指数、美国特种外科医院膝关节评分,以及胫骨角、股骨力线和膝关节面线夹角、髋膝踝角与标准角度的差值相比差异均无显著性意义(P> 0.05);(2)与对照组比较,观察组手术时间缩短、出血量减少;两组术后3个月膝关节美国特种外科医院膝关节评分对比术前均显著升高(P> 0.05),且术后3个月观察组评分高于对照组(P> 0.05);(3)两组之间胫骨角、股骨力线和膝关节面线夹角、髋膝踝角与标准角度的差值相比差异均有显著性意义,观察组优于对照组(P <0.05);(4)观察组股骨假体预测准确率为94%,对照组为58%;胫骨假体预测准确率为96%,对照组为62%;(5)提示数字化精准全膝关节置换相较传统全膝关节置换的手术时间更短、出血量更少、术后膝关节功能评分和力线恢复更好,具有良好的短期临床效果。

摘要：旋转轴的位置无关几何误差(PIGEs)是影响五轴机床加工精度的重要因素。以AC双转台五轴机床为研究对象,提出一种基于差分演化算法的旋转轴PIGEs辨识方法。首先,建立机床旋转轴PIGEs和球杆仪杆长变化的关系模型,使用已有的辨识方法获得机床旋转轴PIGEs初始解,然后定义优化目标函数,通过差分演化算法整体优化求解旋转轴PIGEs,提高旋转轴PIGEs辨识准确性。实验与仿真的结果表明提出的旋转轴PIGEs辨识方法可有效提高辨识准确性。

摘要：针对传统Ⅴ形直线超声电机驱动电压较大、驱动电路复杂,在配合变压器驱动时不利于结构微型化的问题,提出了一种利用叠层压电陶瓷驱动的低压Ⅴ形直线超声电机。在对Ⅴ形直线超声电机的运行机理进行理论分析的基础上,设计了基于叠层压电陶瓷的Ⅴ形振子并进行了夹持装置的结构设计,进一步制作样机并开展了阻抗实验,测试了样机的外输出特性。实验结果表明:电机的驱动频率位于36~38 kHz,在37 kHz,50 Vpp的驱动电压激励下,其最大输出力为25.8 N,最高空载速度为1.221 m/s,可在低压驱动下输出大推力,直线超声电机的驱动性能得到了提高。