摘要：可穿戴传感器在运动、医学、康复等多个领域的应用极大地方便了对人体运动指标信号的捕捉和监测,有效避免了运动损伤,降低了就医频率甚至挽救了许多生命。随着可穿戴传感器的应用和普及,与之适配的柔性能源供应系统成为其发展的关键。近年来研究者们基于不同的能量释放方式,研究和设计了多种柔性能源供应系统,其中柔性锌离子电池以其高能量密度、高弹性模量、高循环稳定性和高安全性在众多供能体系中脱颖而出,成为可穿戴传感器最具潜力的柔性能源供应系统之一。本文综述了柔性锌离子电池近年来在可穿戴传感器方面的研究进展,主要介绍和总结了电池各组件(集流体、电极(正极、负极)、隔膜、电解质、封装)的材料类型、特点以及与可穿戴传感器集成的应用情况,最后讨论了柔性锌离子电池目前面临的问题和挑战。

摘要：内部气泡对冰的力学性能影响较大,为深入了解气泡缺陷特征,通常采用切片的方式来观察冰体内部气泡分布,但需从整个冰体中切割取样,并且观测过程会彻底破坏样品。本文基于光的散射原理,设计了可控移动片光源倾斜入射和垂直图像采集的光路系统,发展了冰中缺陷特征的高效率定量无损检测方法。实验利用气泡对光源的散射现象提升了相机对冰体中气泡的辨识度,根据片光源的移动速度和气泡散射存在时长得到垂直冰面方向上气泡的尺寸,最终实现了对冰中气泡三维位置信息的准确采集。本文首先通过对透明亚克力材料中已标定形状和三维位置气泡缺陷的实验测量,验证了方法的可行性。然后对含气泡冰体进行测量,分析得到了冰体中气泡形状、位置分布、数量以及体积分数等信息。本文实验方法为非接触式测量,不会对冰体造成破坏,因而不会对同一冰样的后续使用产生影响。本文所得结果可为冰的力学性能研究以及透明材料的无损检测提供帮助及参考。

摘要：目的本研究旨在明确是否穿戴膝关节外骨骼对于上坡行走时的人体行走步态控制策略和神经肌肉控制的影响,以为优化外骨骼设计提供参考。方法应用Optitrack三维红外运动捕捉系统和无线表面肌电,采集10名健康男性穿戴(With Exo)和不穿戴外骨骼(No Exo)两种情况下,在3种坡度(10°、15°、20°)行走的运动学和下肢主要肌肉(所测肌肉分别为股二头肌、股直肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧、腓肠肌外侧、股内侧肌、股外侧肌、臀大肌)的肌电数据,并分析关节角度数据和下肢肌肉协同。结果随着坡角增大,髋膝踝关节活动度(ROM)显著上升。相对于With Exo组,No Exo组的髋、踝关节活动显著增加,膝关节在10°坡角无显著差异;15°和20°坡度时,With Exo组膝关节ROM差异显著。以上结果说明,关节角度变化与坡角及EXO穿戴情况密切相关。此外,3种坡度以及有无穿戴外骨骼情况均具有3种协同模块。With Exo相对于No Exo,协同元1的股直肌和股内侧肌贡献度均显著降低。综上所述,对于上坡运动,穿戴外骨骼会改变人体下肢运动的特征,且随着坡度增加此种影响增强,同时也改变了人体股直肌和股内侧肌发力形式。结论穿戴助力膝关节外骨骼并不会改变人体原有的上坡步行模式,但是行走时步态控制策略和肌肉权重会发生相应变化。

摘要：对我军陆军士兵应用身体运动功能训练体系进行体能训练干预,以观察其对士兵功能水平、军事训练伤发生情况、体能水平以及主观感受度的影响。采用以下方法:从某军区陆军一线作战部队选取205名陆军士兵进行为期16周的实验,将205名士兵随机分成实验组(n=103)和对照组(n=102)。实验组士兵采用身体运动功能训练,对照组士兵采用陆军传统体能训练。在实验前后对两组士兵的FMS得分、训练伤发生率、体能素质等指标进行测试与评估。得到以下结果:在FMS 7个单项测试中,实验组士兵有5项得分高于对照组且具有统计学意义(p<0.05);在军事训练伤病的评估中,实验组总伤病率由58.3%下降到30.1%,对照组总伤病率由56.9%上升到61.8%,实验组伤病率对比对照组显著下降,具有统计学意义(p<0.01);在体能素质上,实验组的各项体能指标均高于对照组;通过主观感受量表调查显示,实验组士兵对身体运动训练体系非常认可,主观接受度较高。取得以下结论:基于身体运动功能训练理念设计的军事体能训练方案能够改善陆军士兵的身体功能性障碍,降低军事训练伤的发生率,且能够有效提高士兵的体能水平,综合效果较好,值得陆军大规模推广。