摘要：针对海洋监测、海洋垃圾清理、搜索救援及资源探测等任务,为在资源受限的环境下实现高效智能作业,研究并开发了一种“三位一体”海空协同机器人系统。该系统综合运用了无人艇(unmanned surface vessel,USV)、无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)、水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)和地面站的先进技术,形成了一套完整的海空协同作业解决方案。首先,在USV上设计了一种用于水面USV自主布放与回收微小型AUV的机构;其次,在AUV设计方面,采用开源的BuleROV框架和PNP位姿解算的方式实现与USV的自主对接;在UAV设计方面,Pixhawk飞控板与树莓派4B的结合,不仅强化了系统的处理能力,而且通过Pymavlink协议实现了高效的机载计算与通信。湖试验证阶段,模拟了实际作业场景,验证了UAV与USV的协同作业流程,以及AUV与USV对接实验,包括目标检测、信息传递、路径规划、PNP位姿解算和目标收取等关键环节。试验结果表明,系统能够有效地完成预定任务,展现出良好的稳定性和可靠性。

摘要：目的探讨多模态技术在神经系统肿瘤临床教学中的应用效果,研究更符合神经系统肿瘤临床特点的教学模式。方法本研究选取2020年1月1日至2023年12月1日期间,在辽宁省肿瘤医院/大连理工大学附属肿瘤医院/中国医科大学肿瘤医院神经外科轮转的50名住院医师为研究对象,随机分为传统教学组(C组)和多模态技术教学组(M组)。培训结束后,评价住培医师对教学满意度。通过专家调查法设计问卷,基于柯式模型,从反应层、学习层、行为层和结果层4个方面对住培医师的教学情况进行比较和评价。结果M组住培医师对教学模式的总体满意度显著高于C组,差异具有统计学意义(P<0.05)。在柯式模型的反应层中,M组住培医师在教学形式、教学内容、学习兴趣及总体评价等方面的评分均显著高于C组(P<0.05);在学习层面,M组住培医师的理论知识、手术操作和总成绩均明显优于C组(P<0.05);在行为层面,M组住培医师在手术技能、医患沟通、团队合作及自主学习能力方面的评分也高于C组(P<0.05);在成果层面,掌握神经系统解剖知识和多模态技术的住培医师比例,M组显著高于C组(90%vs 50%)。结论多模态技术的引入显著提高了神经外科教学质量及住院医师的满意度,促进了青年医师对复杂解剖结构的理解及手术技能的提升。多模态技术有望在未来的神经外科教学改革中得到广泛应用,为专业人才培养提供新的方法和思路。

摘要：针对全断面岩石隧道掘进机刀盘在恶劣工况下的应变监测,本文提出了一种表面应变重构的视觉识别方法。通过图像中圆形标距中心点之间像素点数量的变化,得到标距的实际变形,并在此基础上结合柯西-格林公式进行表面应力重构。本文以隧道掘进机刀盘刀座和筋板2个关键位置为研究对象,设计了4330V和Q345-D共2种材料不同尺寸标准样件,搭建了基于视觉识别和基于应变片的2套测量系统,进行了拉伸载荷作用下的应变对比及样件表面应力重构。研究表明:本文基于视觉识别方法测得的2种材料标准件变形的误差范围为1.28%~3.23%,在此基础上,进行的材料表面应力重构的误差范围为2.20%~4.76%。本文方法可以实现变形的准确测量及实现多方向的应变和变形重构,为实现复杂结构的应变和变形测量奠定了坚实基础。

摘要：随着工业化的加速,重金属污染问题日益严重,对人类健康构成了巨大的威胁。近年来,各种生物传感器被广泛用于重金属检测,其中,电致化学发光传感器因其高灵敏度、快速响应和实时检测能力而受到研究者的关注。贵金属纳米复合材料因其独特的物理化学性质,在提高传感器性能方面发挥着重要作用。本文总结了基于贵金属纳米复合材料的电致化学发光传感器在重金属检测中的最新研究进展,强调了材料在提高传感器灵敏度等方面的作用,讨论了其在重金属检测中的性能表现,探讨了传感器的设计原理、特异性等,并展望了未来通过技术进步提升传感器性能以及优化微流控平台的应用,以期为食品安全检测的挑战提供更有效的解决方案。

摘要：针对飞机蒙皮关键位置载荷预测困难,难以实现结构全局应变场监测的问题,文中提出了一种基于深度神经网络的应变场重构方法。针对飞机蒙皮的易损伤特征设计了含孔试验件,通过疲劳试验机和应变片搭建了应变采集系统。针对有限元模型和真实响应之间的误差问题,采用最小二乘法修正有限元分析结果。建立神经网络训练数据集,并且使用多层算法针对各数据集进行神经网络架构及参数优化,实现了结构到应变的精确等效。结果表明:应变场重构模型预测准确率在90%以上,实现了从局部有限测量点到整体结构的全局应变重构理论。

摘要：该实验研究了添加白酒对人工接种乳酸菌发酵东北酸菜理化、挥发性风味成分及感官特性的影响。首先通过乙醇胁迫及产酸能力测定筛选混菌发酵剂,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析酸菜的挥发性风味成分,并结合感官评分与电子舌鉴定白酒对酸菜感官特性的影响。结果表明,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)和柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)3株乳酸菌对乙醇具有一定耐受性且产酸能力较强。添加2%白酒结合3株乳酸菌混菌发酵酸菜的可滴定酸含量较未添加白酒的混菌发酵酸菜降低了4.02%。此外,添加白酒接种发酵酸菜形成了以酯类、酮类、含硫化合物和氨基酸为主的风味结构,并且提高了鲜味,降低了苦涩味,在颜色、味道和口感上均具有显著优势。为实现人工接种东北酸菜的品质提升提供理论基础。

摘要：针对目前水箱液位控制系统难以有效处理非线性及抗干扰性较差等问题,设计了一套基于信号补偿PID算法的水箱液位先进过程控制系统。系统结合水箱的动态特性,建立了具有未建模高阶非线性项的水箱动态模型。针对模型线性部分设计了PID控制器,为补偿未建模高阶非线性项的影响设计了前一时刻及其变化率的补偿器,提出了具有信号补偿的PID控制器方法,在此基础上构建系统闭环方程,并保证其稳定性。先进过程控制系统利用无线通讯设备建立数据传输平台,在上位机的MCGS组态软件中设计控制界面,将信号补偿PID算法应用于水箱液位控制系统。实验结果表明该系统稳定性较好、响应较快且控制精度较高。