摘要：随着柔性电子的发展,表皮电子在人机交互中的作用越来越突出.然而,柔性器件的稳定性和可靠性仍然是其得到广泛应用的一个挑战.本文设计一种以聚乙烯醇(PVA)为衬底,金(Au)为电极层的表面肌电(sEMG)电极阵列,通过原位焦耳加热方法对有源区域PVA衬底进行精确热处理调控,提高其结晶度和模量,提升有源区域电极的稳定性.基于该方法制备的sEMG电极阵列实现了与皮肤的共形贴附,可稳定采集8 h以上的高信噪比(达到21.3 d B)的肌电信号,进一步开展了基于sEMG信号的手势识别应用研究,识别率可达99.27%.以上结果表明,本研究提出的sEMG电极阵列制备方法简单高效,可长时间稳定工作,有望在基于sEMG信号的人机交互领域中得到应用.

摘要：目的 设计并验证快速复用热封系统对超声探头快速复用的应用效果。方法 (1)通过医工结合的方式设计并检测快速复用热封系统的性能,主要包括防护膜(多层共挤聚烯烃热收缩膜)和热封主机,根据热缩原理使热缩膜快速热缩贴合于超声探头。在探头表面分别安装温度传感器,进行该系统隔热性能测试。(2)采用方便抽样法选取超声引导下动脉穿刺患者90例作为研究对象,每组30例,分别采用3种临床常用措施对探头进行保护,在使用前对穿刺部位周围进行水溶性荧光标记。实验组为热封系统组,采用快速复用热封系统标准操作方法保护超声探头。对照组1为消毒湿巾组,采用双链季铵盐消毒湿巾反复擦拭探头表面10~15次后待干;对照组2为保护套组,采用一次性使用腔镜保护套覆盖探头前端,手柄部位采用线绳结扎。对比探头使用前后,实验组与两个对照组超声探头表面水溶性荧光标记(反映探头表面菌落残留)和复用时间(第一次使用结束至第二次使用开始前所用时间)。结果 (1)超声探头内部的温度均低于40℃,快速复用热缩系统尚不会影响超声探头性能;(2)热封系统组复用时间[中位数(P25,P75)]为[8.00(7.00,10.00)] s,低于消毒湿巾组的[95.50(8.00,214.00)] s和保护套组的[25.00(8.00,51.00)] s,差异均有统计学意义(P<0.05)。热封系统组与保护套组使用后均未见荧光残留,热封系统组荧光残留少于消毒湿巾组(26例残留),差异有统计学意义(χ^(2)=45.882,P<0.05)。结论 本研究设计研发的热缩膜可针对设备尺寸、大小随意切割剪裁,热缩后能对设备进行紧密贴附和包裹,牢固美观;热封系统实现热缩膜与主机的半自动化联动,减少耗时复杂的人为操作,缩短复用时间,应用方便快捷,能提高超声探头复用和运行效率。超声探头快速复用热封系统表面菌落残留少,能够为超声探头提供有效的物理屏障,且实验过程中未损坏探头性能,可以作为探头处理的新方法。

摘要：为满足嵌入式软件测试过程中测试数据的快速生成与输入,采用数据与关键字驱动的混合驱动方法对嵌入式软件自动化测试框架进行设计。通过对嵌入式软件自动化测试框架的研究,明确测试框架设计的难点;对软件测试数据的组成与结构进行分析,构建数据与关键字驱动模型并对其生成与输入算法进行设计,根据模型实现复杂多接口测试数据的快速生成与输入。采用模块化思想,利用多线程原理对该轻量级测试框架进行设计与实现,通过实例验证该框架能够实现测试数据的自动生成与快速输入,提升测试效率。

摘要：针对任务分析中任务协同交互耦合度高、影响因素繁多等问题,提出了基于序列解耦与深度强化学习的任务分析方法,实现了复杂约束条件下的任务分解及任务序列重构。设计了基于任务信息交互的深度强化学习环境,基于目标网络与评估网络损失函数间的差值改进SumTree算法,实现任务间的优先级评估;将激活函数运行机制引入深度强化学习网络,提取任务特征,提出贪婪激活因子,优化深度神经网络参数,确定智能体最优状态,从而进行智能体状态转换。通过经验回放生成多目标任务执行序列图。仿真实验结果表明,该方法能生成最佳调度下的可执行任务图;且相对于静态情景,该方法对动态情景有较好的自适应性,在领域任务筹划中具有良好的推广应用前景。

摘要：武器目标分配(WTA)是指挥控制和任务规划领域的关键问题之一,萤火虫算法求解武器目标分配问题具有参数设置简单、执行效率高等优点。针对传统萤火虫算法易陷入局部极值,收敛速度和精度不高的弊端,从以下三个方面进行改进:初始化萤火虫序列编码时融入PWLCM混沌优化以提高全局搜索能力;设置受迭代次数控制的服从半高斯分布的非均匀步长因子以兼顾算法的搜索能力和收敛性;设计基于排序的萤火虫更新策略同时融入交叉变异操作以提高算法的效率和准确性。为验证改进算法的先进性,先利用其求解4种典型测试函数的最优解,再求解WTA问题,并与传统萤火虫算法进行对比,仿真实验结果表明,改进后算法的评价函数值提高了2.1%,迭代次数减少了52.9%,改善了传统算法易陷入局部极值的缺点,提高了收敛速度和精度,提升了武器目标分配的效果。

摘要：为了更好地辅助偏瘫患者的康复训练,设计了一种基于盘式电机驱动的下肢康复外骨骼机器人,并通过助力效果可视化研究与性能分析来验证其不同康复训练模式的有效性。首先,对下肢康复外骨骼机器人的结构进行了详细设计,并利用OpenSim软件进行了人机耦合的生物力学分析。然后,开展了基于位置跟踪控制的被动康复训练实验以及抗阻康复训练实验并采集表面肌电信号,验证了所设计下肢康复外骨骼机器人在不同模式下辅助患者康复训练的有效性。结果表明,穿戴下肢康复外骨骼机器人能使人体膝关节的力矩减小50%左右;在被动康复训练实验中,跟随误差为-4°~8°,且人体下肢目标肌群的肌肉激活度呈明显的周期性变化;在抗阻康复训练实验中,人体下肢目标肌群的肌肉激活度随负重的增加而提高。所设计的下肢康复外骨骼机器人具有良好的灵敏性和跟随性,其被动及抗阻康复训练模式均有助于偏瘫患者下肢的康复,具有广阔的应用前景。

摘要：依据渐进式滑坡蠕变特点,现有锚索抗滑桩计算模型针对渐进式滑坡桩–锚–土三者相互作用过程考虑较少。针对这一问题,将渐进式滑坡缓慢失稳的变形特征和预应力锚索抗滑桩从空载到满载动态工作过程相结合,利用Winkler弹性地基梁理论,优化了锚索抗滑桩桩–锚变形协调条件,考虑桩后土压力渐进变化过程,构建不同工况桩–锚–土协同工作的计算模型,推导了预应力锚索抗滑桩施工阶段初张拉值的计算方法。结合工程算例和有限元软件数值模拟结果,为获取较高精度的计算数值,采用MATLAB软件编译程序进行计算分析。结果表明:1)渐进式滑坡“稳定–蠕动–失稳”阶段性变形特点决定了预应力锚索抗滑桩“空载–加载–满载”三阶段桩–锚动态内力变形过程,明确了各阶段桩后可能存在的土压力模型,单纯进行满载阶段锚索拉力设计不符合渐进式滑坡实际作用机理,进一步证明施工阶段锚索预应力张拉值设计的重要性;2)渐进式滑坡推力由尚未产生的初始空载阶段至完全作用的满载阶段,两阶段并非互相独立存在,二者通过桩–锚变形协调条件相互作用,表明了施工阶段抗滑桩预应力张拉力值大小受满载阶段桩锚内力及变形大小的影响;3)依据渐进式滑坡锚索抗滑桩动态内力变形过程,保证抗滑桩受荷段和锚固段内力大小均衡相等,优化了满载阶段全桩弯矩平衡设计原则,确立了以静止土压力作为施工阶段预应力张拉值设计标准,对比表明,此计算方法优于其余4种现有算法,同时有限元数值模拟结果与本文算法贴合度较高,进一步验证了此计算方法的合理性和可靠性。研究成果可为渐进式滑坡中预应力锚索抗滑桩的设计计算和施工提供技术指导。

摘要：针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及视觉识别节点分布于局部ROS网络中的机器人主控机和远程监控端,SLAM方面采用gmapping算法实现动态环境中的地图构建以及机器人的定位;视觉识别方面采用TensorFlow深度学习框架,利用TensorFlow Object Detection API实现场景里多个物体的识别。结果表明,该系统为基于ROS的分布式安防巡逻机器人系统的设计提供了参考。

摘要：以木质素为前驱体、氢氧化钾(KOH)为活化剂,利用热解法制备了不同碱料比(KOH与木质素的质量比)的木质素生物炭(LBC),并以LBC为填料、高密度聚乙烯(HDPE)为基体,采用开炼-热压的工艺制备了LBC/HDPE复合材料,对LBC进行了官能团和孔结构表征,对LBC/HDPE进行了性能测试。高温炭化后的LBC极性官能团减少,低碱料比时,LBC主要发生微孔造孔行为,高碱料比时,造孔行为进一步加强,且会发生微孔发展成介孔或大孔的扩孔行为,碱料比为5∶1时制备的LBC的比表面积和孔体积最大,分别达到1835.48 m^(2)/g和1.34 cm^(3)/g。随着碱料比的提高,LBC在HDPE中的分散性和相容性得到改善,复合材料的界面微相分离现象减弱,当碱料比为3∶1时,LBC3/HDPE复合材料的综合力学性能较优,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为29.11 MPa、27.87 MPa和7.11 kJ/m^(2)。LBC的加入,可提高复合材料的热稳定性,同时使复合材料的储能模量和损耗模量增加。

摘要：刘知几将自己的史学批评概括为与夺、褒贬、鉴诫和讽刺,此四种批评的内在精神均为批判性“疑惑”。刘知几的批判性“疑惑”是全方位的:既深度地贯穿古今,又细密地网罗经史;既有商略圣贤的胆量,又有发明新论的卓识。刘知几疑《尚书》、惑《春秋》、批评《史记》《汉书》和百家诸子,在讥往哲、述前非的前提下总括万殊、包吞千有,以独特的志气、功力和主张立言创典,建构自贵意识。《史通》的“疑惑”洞悉利病,工诃古人,其骨岸然,其味油然,其鲜明而深刻的文化批判精神既导夫先路又启迪后人。