采用社会约束自适应动态窗口法的服务机器人路径规划

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作者 何丽 宁子豪 +1 位作者 袁亮 刘志强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期42-51,共10页

针对传统动态窗口法在行人密集环境下动态路径规划存在灵活性差、效率低、安全性缺乏等问题,提出一种社会交互空间下基于社会约束自适应动态窗口法(social_DWA),并采用其解决服务机器人局部路径规划问题。首先,采用非对称高斯公式对单... 针对传统动态窗口法在行人密集环境下动态路径规划存在灵活性差、效率低、安全性缺乏等问题,提出一种社会交互空间下基于社会约束自适应动态窗口法(social_DWA),并采用其解决服务机器人局部路径规划问题。首先,采用非对称高斯公式对单行人以及多人群组交互空间进行模型化描述;其次,在传统动态窗口法的基础上,采用动态行人方位角约束对动态行人进行避让;改进距离评价函数,分类决策与行人、多人群组、一般障碍物的安全距离;最后,提出速度权重自适应调整策略,优化服务机器人在途经不同密集度社会交互区域时的移动速度。为验证算法有效性,在两种模拟社会场景下,先后开展了social_DWA算法与传统DWA算法、FIDWA算法的路径规划仿真对比实验。结果表明:采用social_DWA算法所消耗的运动时间在场景1中较传统DWA和FIDWA算法分别缩短了1.53、0.43 s,在场景2中较传统DWA和FIDWA算法分别缩短了26.3、2.86 s;相较于传统DWA算法和FIDWA算法,social_DWA算法能保持有效的行人安全距离,并使运行轨迹更加合理。social_DWA算法在行人避让、环境适应能力等方面具有一定的优越性。 展开更多

关键词 服务机器人 路径规划 动态窗口法 参数自适应 人性化

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基于TRIZ与可拓创新方法的机械产品概念设计方法研究

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作者 熊宗慧 曹东升 +1 位作者 胡平平 何志琪 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期86-92,共7页

提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构... 提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构建产品功能分解树,得到根源冲突;然后运用TRIZ工具集提取工程参数查询对应的原理解,通过可拓变换生成多种概念方案;最后利用优度评价法,实现对概念方案的量化评价与优选。以小型管道清淤机器人为例进行系统的创新设计,验证了该方法实用性和有效性。 展开更多

关键词 创新设计 TRIZ 可拓学 清淤机器人

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窄间隙GMAW咬边缺陷的电弧声信号特征分析与识别

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作者 许建龙 薛瑞雷 +2 位作者 吴立斌 李晓娟 刘宏胜 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期137-141,149,共6页

针对窄间隙熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)焊道侧壁处局部咬边缺陷检测困难的问题,提出了一种基于电弧声信号特征提取与处理的咬边缺陷在线检测方法。通过分析正常、临界咬边和咬边这3种焊接状态的电弧形态和电弧声信号... 针对窄间隙熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)焊道侧壁处局部咬边缺陷检测困难的问题,提出了一种基于电弧声信号特征提取与处理的咬边缺陷在线检测方法。通过分析正常、临界咬边和咬边这3种焊接状态的电弧形态和电弧声信号特征,证实坡口侧壁引起的电弧形态变化是影响电弧声信号变化的重要因素。在此基础上采用小波包时频分析,同时引入特征类间标准差作为评价指标,确定了能有效识别3种焊接状态的敏感特征。采用Sigmoid支持向量机和五折交叉验证建立预测模型,实验结果表明该模型能较好地实现3种焊接状态的预测分类,识别准确率达到96.0%。 展开更多

关键词 窄间隙熔化极气体保护焊 电弧声信号 咬边缺陷 时频分析

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基于rGO-AuNPS修饰丝网印刷电极的电化学生物传感器快速检测甲基对硫磷

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作者 耿俊豪 李雪芝 +1 位作者 周建平 陈昌华 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第1期47-54,共8页

目的:实现对甲基对硫磷的快速检测。方法:基于金纳米颗粒和还原氧化石墨烯制备了用于对甲基对硫磷进行定量检测的乙酰胆碱酯酶传感器。采用层层组装方法,将还原氧化石墨烯、金纳米颗粒、乙酰胆碱酯酶依次修饰在丝网印刷电极表面。对传... 目的:实现对甲基对硫磷的快速检测。方法:基于金纳米颗粒和还原氧化石墨烯制备了用于对甲基对硫磷进行定量检测的乙酰胆碱酯酶传感器。采用层层组装方法,将还原氧化石墨烯、金纳米颗粒、乙酰胆碱酯酶依次修饰在丝网印刷电极表面。对传感器的催化活性、阻抗特性、传感器的抑制率与甲基对硫磷浓度的关系、实际样品检测进行了评估。结果:制备的乙酰胆碱酯酶生物传感器对乙酰硫代胆碱氯化物表现出优异的亲和力,米氏常数为2.76 mmol/L。在最佳条件下,可以有效检测甲基对硫磷,线性范围为5~500 ng/mL,检出限为0.692 ng/mL。结论:该方法操作简单、成本低、稳定性好,适用于有机磷类农药的快速检测。 展开更多

关键词 生物传感器 丝网印刷电极 甲基对硫磷 还原氧化石墨烯 纳米金

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皮质骨轨迹置钉在腰椎翻修中的力学分析

5

作者 张连鹏 居来提·买提肉孜 +3 位作者 张治豪 张瑞 阿卜力克木·买买提 帕尔哈提·热西提 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第24期3783-3788,共6页

背景:目前,临床中对固定失败的椎体进行手术翻修的方式存在不足与风险,为规避常规翻修手术的风险,可应用皮质骨轨迹置钉技术对固定失败的椎体进行翻修手术,但在翻修手术中皮质骨轨迹置钉技术螺钉的力学性能尚不明确。目的:利用有限元分... 背景:目前,临床中对固定失败的椎体进行手术翻修的方式存在不足与风险,为规避常规翻修手术的风险,可应用皮质骨轨迹置钉技术对固定失败的椎体进行翻修手术,但在翻修手术中皮质骨轨迹置钉技术螺钉的力学性能尚不明确。目的:利用有限元分析皮质骨轨迹置钉在腰椎翻修手术中的力学性能,为临床应用皮质骨轨迹置钉技术进行翻修手术提供理论依据。方法:获取骨质疏松症椎体CT扫描数据并建立L4节椎体模型。分别在L4椎体模型中完成皮质骨轨迹置钉(CBT初始组)以及传统椎弓根螺钉的初次置钉(TT初始组),并将其力学数据作为后期评价翻修手术性能的基线标准。再将传统椎弓根螺钉去除,保留其钉道,用皮质骨轨迹置钉的螺钉在该椎体上进行二次置钉(CBT翻修组),实现腰椎的重新固定,并利用有限元分析翻修后螺钉的轴向抗拔出力、稳定性以及腰椎活动度。结果与结论:①CBT翻修组螺钉轴向抗拔出力比TT初始组提高25.6%;②在下、左、右3种工况,CBT翻修组螺钉的载荷位移比,相对于TT初始组分别提升18.5%,41.3%,35.0%;CBT翻修组螺钉的载荷位移比,在上工况比TT初始组略有提升,但差异无显著性意义(P>0.05);③在前屈、后屈工况,CBT翻修组腰椎活动度比TT初始组提升45.5%,36.1%,而在左侧弯、右侧弯、轴向旋转工况差异无显著性意义(P>0.05);④CBT翻修组螺钉轴向抗拔出力、螺钉载荷位移比、腰椎活动度与CBT初始组比较,差异均无显著性意义(P>0.05);⑤力学数据表明,翻修钉道骨质虽有一定破损或丢失,但CBT翻修组在一定程度上仍优于TT初始组的力学性能,且CBT翻修组与CBT初始组比较,力学性能之间无明显差异;此次研究结果可为临床应用皮质骨轨迹置钉技术对传统椎弓根螺钉固定失败的腰椎进行翻修手术提供一定的参考。 展开更多

关键词 骨质疏松症 腰椎 有限元分析 皮质骨轨迹置钉 翻修手术

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基于改进原子轨道搜索算法的多工艺路线柔性作业车间问题研究

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作者 李佳蓉 晁永生 +1 位作者 李纯艳 袁逸萍 《机床与液压》 北大核心 2024年第1期42-50,共9页

针对多品种、小批量复杂产品在加工过程中忽略加工路线约束,导致调度方案中存在设备利用率低的问题,以完工时间最优为目标建立多工艺路线柔性作业车间数学模型。由于加入多约束后模型复杂度骤增,为有效求解该模型,提出一种改进原子轨道... 针对多品种、小批量复杂产品在加工过程中忽略加工路线约束,导致调度方案中存在设备利用率低的问题,以完工时间最优为目标建立多工艺路线柔性作业车间数学模型。由于加入多约束后模型复杂度骤增,为有效求解该模型,提出一种改进原子轨道搜索算法。改进算法采用一种三层编码方式进行编码和解码;在算法初始化候选解时均匀生成全局加工路线;搜索过程中为增强局部搜索融入自体交叉;为避免陷入局部最优引入变邻域变异;迭代过程中设计了变工序数精英保留策略,扩大了搜索空间。最后,通过某内燃机车生产车间实例对模型和算法进行求解分析,验证了模型的有效性和算法的优越性及适用性。 展开更多

关键词 改进原子轨道搜索算法 多工艺路线 柔性作业车间 自体交叉 变邻域变异

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基于改进YOLOv8的交通监控车辆检测算法

7

作者 周飞 郭杜杜 +4 位作者 王洋 王庆庆 秦音 杨卓敏 贺海军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第6期110-120,共11页

针对目前复杂交通监控场景下车辆检测精度不足、检测速度慢的问题,提出一种基于YOLOv8模型的轻量级车辆检测算法。采用FasterNet替换YOLOv8的骨干特征提取网络,减少了冗余计算和内存访问,提高了模型的检测精度和推理速度;在Backbone和N... 针对目前复杂交通监控场景下车辆检测精度不足、检测速度慢的问题,提出一种基于YOLOv8模型的轻量级车辆检测算法。采用FasterNet替换YOLOv8的骨干特征提取网络,减少了冗余计算和内存访问,提高了模型的检测精度和推理速度;在Backbone和Neck部分添加SimAM注意力模块,在不增加原始网络参数的同时增强了目标车辆的重要特征,提高了模型的特征融合能力;针对密集车流下小尺寸车辆检测效果不佳的问题,添加小目标检测头,更好地捕获小尺寸车辆的特征和上下文信息;使用可自适应调整权重系数的Wise-IoU作为改进模型的损失函数,提升了边界框的回归性能和检测的鲁棒性。在UA-DETRAC数据集的实验结果表明,相较于原模型,改进方法在交通监控系统中能够达到较好的检测精度和速度,mAP和FPS分别提高了3.06个百分点和3.36%,有效改善了复杂交通场景下小目标车辆检测效果不佳的问题,并在精度和速度之间取得了很好的平衡。 展开更多

关键词 车辆检测 交通监控 YOLOv8 小目标检测 注意力机制

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小型风洞实验设计与布局方法的优化

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作者 刘帅 热依汗古丽·木沙 金阿芳 《黑龙江科学》 2024年第6期156-158,161,共4页

考虑到小型风洞实验在航空航天、汽车制造等领域中的应用,结合理论及实际应用,指出小型风洞在设计和布局中存在的问题,包括设备尺寸及空间利用率、流场均匀性、桨叶设计及整流罩布局等,通过一系列的优化方法,如调整风洞尺寸、采用高效... 考虑到小型风洞实验在航空航天、汽车制造等领域中的应用,结合理论及实际应用,指出小型风洞在设计和布局中存在的问题,包括设备尺寸及空间利用率、流场均匀性、桨叶设计及整流罩布局等,通过一系列的优化方法,如调整风洞尺寸、采用高效率风扇、改进导流片设计提高实验的准确性及效率,为风洞实验提供稳定准确的环境,促进风洞技术的发展。 展开更多

关键词 风洞实验 流场均匀性 整流罩 长细比与扩散角 风扇

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工艺参数对喷射电沉积镍镀层微观结构和疏水性的影响

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作者 邱赟 阿达依·谢尔亚孜旦 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2024年第1期7-15,共9页

[目的]Q235钢结构件的服役环境一般较恶劣,要对其进行适当的表面处理来提高其耐蚀性。[方法]先在Q235钢表面喷射电沉积镍,再采用0.3 mol/L硬脂酸溶液浸泡修饰12 h,得到疏水的镍镀层。通过接触角测量仪、超景深三维显微镜和场发射扫描电... [目的]Q235钢结构件的服役环境一般较恶劣,要对其进行适当的表面处理来提高其耐蚀性。[方法]先在Q235钢表面喷射电沉积镍,再采用0.3 mol/L硬脂酸溶液浸泡修饰12 h,得到疏水的镍镀层。通过接触角测量仪、超景深三维显微镜和场发射扫描电镜分析了不同脉冲参数下电沉积所得镍镀层表面的水接触角、粗糙度和微观形貌,并利用电化学工作站对镀层的耐腐蚀性能进行分析。[结果]随着峰值电流密度、占空比或电沉积时间的增大,Ni镀层的水接触角和表面粗糙度都呈先增大后减小的变化趋势。在峰值电流密度为0.15 A/cm^(2)、占空比为50%的条件下喷射电沉积10 min所得的Ni镀层经化学修饰后水接触角为146.3°,耐蚀性最好。[结论]在Q235钢表面采用喷射电沉积镍加化学修饰的方法可获得超疏水表面,显著提高其耐蚀性。 展开更多

关键词 碳素结构钢 喷射电沉积 镍 化学修饰 疏水性 表面粗糙度 微观形貌 耐蚀性

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基于自适应多尺度注意力机制的CNN-GRU矿用电动机健康状态评估

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作者 谭东贵 袁逸萍 樊盼盼 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第2期138-146,共9页

利用多传感器信息融合技术进行电动机健康状态评估时,矿用电动机监测数据中存在异常值和缺失值,而卷积神经网络和循环神经网络等深度学习模型在数据质量下降严重的情况下难以有效提取数据特征和更新网络权重,导致梯度消失或爆炸等问题... 利用多传感器信息融合技术进行电动机健康状态评估时,矿用电动机监测数据中存在异常值和缺失值,而卷积神经网络和循环神经网络等深度学习模型在数据质量下降严重的情况下难以有效提取数据特征和更新网络权重,导致梯度消失或爆炸等问题。针对上述问题,提出了一种基于自适应多尺度注意力机制的CNN-GRU(CNN-GRU-AMSA)模型,用于评估矿用电动机健康状态。首先,对传感器采集的电动机运行数据进行填补、剔除和标准化处理,并以环境温度变化作为依据对矿用电动机运行数据进行工况划分。然后,根据马氏距离计算出电动机电流、电动机三相绕组温度、电动机前端轴承温度和电动机后端轴承温度等健康评估指标的健康指数(HI),采用Savitzky–Golay滤波器对指标HI进行降噪、平滑、归一化处理,并结合主成分分析法计算的不同指标对矿用电动机的贡献度,对指标HI进行加权融合得到矿用电动机HI。最后,将矿用电动机HI输入CNN-GRU-AMSA模型中,该模型通过动态调整注意力权重,实现对不同尺度特征的信息融合,从而准确输出电动机健康状态评估结果。实验结果表明,与其他常见的深度学习模型CNN,CNN-GRU,CNN-LSTM,CNN-LSTM-Attention相比,CNN-GRU-AMSA模型在均方根误差、平均绝对误差、准确率、Macro F1及Micro F1等评价指标上更优,且预测残差的波动范围更小,稳定性更优。 展开更多

关键词 电动机健康状态评估 自适应多尺度注意力机制 CNN-GRU 多传感器信息融合 主成分分析

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采用非接触式预热对模压红外透镜雾斑的影响

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作者 豆猛猛 阿达依·谢尔亚孜旦 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第2期300-306,共7页

非球面红外透镜模压成型时,通过提高成型阶段温度可缩短透镜压切时间,从而提高模压效率,但易在透镜表面产生雾斑,像造透镜不良。本文通过对透镜雾斑的形成机理进行分析,采用一种非接触式预热模压工艺降低透镜雾斑的形成,并在多站式模压... 非球面红外透镜模压成型时,通过提高成型阶段温度可缩短透镜压切时间,从而提高模压效率,但易在透镜表面产生雾斑,像造透镜不良。本文通过对透镜雾斑的形成机理进行分析,采用一种非接触式预热模压工艺降低透镜雾斑的形成,并在多站式模压机上进行模压实验,使用能谱仪对雾斑的元素进行检测和分析。在本次模压实验中采用非接触式预热方式,当预热间隙为1 mm时将成型温度由206℃提升至211℃,透镜表面无雾斑生成,并使压切时间缩短了21 s。实验结果表明,在多站式模压中采用非接触式预热方式,可以有效消除透镜雾斑的形成。检测结果表明,成型阶段透镜材料的挥发对雾斑的形成起主导作用。 展开更多

关键词 非球面 红外透镜 模压成型 预热压力 透镜雾斑

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距腓前韧带损伤前后距骨骨软骨的有限元分析

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作者 涂浒第 居来提·买提肉孜 +1 位作者 郑辉 李超杰 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第18期2795-2799,共5页

背景:距腓前韧带的损伤在关节韧带损伤中最常见。运用有限元手段对踝关节运动进行仿真模拟,具有实验时间短、可模拟的复杂边界条件和力学性能等优点。目的:分析距腓前韧带对距骨滑车应力分布及踝关节稳定性的影响。方法:采集患者距腓前... 背景:距腓前韧带的损伤在关节韧带损伤中最常见。运用有限元手段对踝关节运动进行仿真模拟,具有实验时间短、可模拟的复杂边界条件和力学性能等优点。目的:分析距腓前韧带对距骨滑车应力分布及踝关节稳定性的影响。方法:采集患者距腓前韧带断裂和Broström手术后2个月随访的CT和MRI数据,建立足踝有限元模型,模拟距腓前韧带损伤患者术前和术后在正常步态周期(落地相、中立相、离地相)中的踝关节受力情况,测量两者的距骨骨软骨的应力分布情况、最大应力值并分析其差异。结果与结论:正常步态下无论在哪种位相中距腓前韧带对距骨滑车都具有一定的保护作用,减少踝关节在运动过程中对距骨滑车的磨损。在3种相位中距骨滑车表面靠近踝关节内侧处均有应力集中情况。离地相时的距腓前韧带对距骨滑车的影响远大于其在落地相和中立相时的影响,在一定情况下踝关节受到的扭矩越大距腓前韧带对距骨滑车的稳定性影响作用就越明显。 展开更多

关键词 距腓前韧带 距骨软骨 生物力学 有限元分析 踝关节

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基于小波时频图和ResNet18的焊接状态监测方法研究

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作者 张亚文 吴立斌 周建平 《现代电子技术》 北大核心 2024年第8期165-170,共6页

针对焊接过程中因外部干扰因素或焊接参数选择不当而导致的气孔和未熔合缺陷的问题,提出一种小波时频图和深度残差网络(ResNet18)相结合的焊接质量检测方法。首先,搭建管道全位置自动焊接试验平台,利用拾音器记录熔合良好、未熔合和气... 针对焊接过程中因外部干扰因素或焊接参数选择不当而导致的气孔和未熔合缺陷的问题,提出一种小波时频图和深度残差网络(ResNet18)相结合的焊接质量检测方法。首先,搭建管道全位置自动焊接试验平台,利用拾音器记录熔合良好、未熔合和气孔焊接状态下的声音信号,将采集到的声音信号进行小波阈值降噪处理并且计算信号的信噪比,从而得到合适的信号降噪方法。其次,使用连续小波变换得到小波时频图,对时频图进行压缩和预处理,将时频图的大小设置为224×224,并剔除时频图上的标题、坐标和能量等。最后,将处理好的小波时频图作为输入,以未熔合、熔合良好和气孔三种状态作为输出,利用ResNet18网络进行训练。结果表明,该模型对三种焊接状态下的声音信号具有良好的监测效果,其准确率为90.78%。 展开更多

关键词 焊接过程 焊接质量检测 ResNet18 深度残差网络 声音信号 小波阈值降噪 小波时频图

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基于EKF的GMAW实时焊缝跟踪研究

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作者 杨园洲 薛瑞雷 +1 位作者 刘宏胜 夏磊 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期44-50,共7页

熔化极气体保护电弧焊(gas metal arc welding,GMAW)焊接过程存在惯性大、时滞大等非线性特征以及不确定的干扰因素。为了提高焊接质量,文章提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended kalman filter,EKF)算法的焊缝实时跟踪技术,采用霍... 熔化极气体保护电弧焊(gas metal arc welding,GMAW)焊接过程存在惯性大、时滞大等非线性特征以及不确定的干扰因素。为了提高焊接质量,文章提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended kalman filter,EKF)算法的焊缝实时跟踪技术,采用霍尔电流传感器来捕捉实时焊接电流。为了实现焊枪摆动中心始终对准焊缝中心,文章通过有限长单位冲激响应滤波器(finite impulse response,FIR)对采集的电流进行滤波,并建立提取焊枪高度和水平偏差的数学模型,采用EKF实现控制焊枪。通过在有垂直和水平方向偏差的焊缝上进行实验验证,结果跟踪精度可达到±0.25 mm,所以该方法可满足机器人实时跟踪的要求。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波器 焊缝跟踪 FIR滤波器 高度偏差 水平偏差

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新型变径全皮质骨螺纹螺钉设计以及在腰椎改良皮质骨轨迹的应用

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作者 张治豪 居来提·买提肉孜 +3 位作者 张连鹏 肖扬 阿卜杜萨拉木·托合提 帕尔哈提·热西提 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期91-97,共7页

目的 设计一款用于改良皮质骨轨迹(modified cortical bone trajectory,MCBT)置钉技术的新型变径全皮质骨螺纹螺钉,验证新型变径全皮质骨螺纹螺钉在MCBT技术中的力学特性。方法 根据MCBT技术,设计螺钉的螺距为2 mm,全长45 mm,粗杆部分... 目的 设计一款用于改良皮质骨轨迹(modified cortical bone trajectory,MCBT)置钉技术的新型变径全皮质骨螺纹螺钉,验证新型变径全皮质骨螺纹螺钉在MCBT技术中的力学特性。方法 根据MCBT技术,设计螺钉的螺距为2 mm,全长45 mm,粗杆部分直径恒定5.5 mm,细杆部分直径为4.0~4.5 mm变径,粗杆和细杆连接的变径位置长度为2 mm。从变径位置、螺纹深度、螺纹类型3个方面设置参数,开展三因素三水平L9正交试验,并建立螺钉模型。基于有限元方法对设计的螺钉进行扭转、弯曲和拔出力计算,对结果进行极差分析并确定螺钉模型。建立骨质疏松标本L4椎体三维模型,并按照MCBT技术置钉。比较新型变径全皮质骨螺纹螺钉和常规非变径全皮质骨螺纹螺钉抗拔出力。结果 通过极差分析,得出螺钉6(变径位置距离螺钉头部24 mm,螺纹深度0.7 mm,螺纹类型为45°对称螺纹)为最优螺钉。在抗拔出力方面,第6款变径全皮质骨螺纹螺钉比4.5 mm常规非变径全皮质骨螺纹螺钉提高13.1%,与5.5 mm常规非变径全皮质骨螺纹螺钉相比不具有统计学差异。结论 螺钉变径位置对螺钉拔出力影响最小,螺纹类型对拔出力影响最大,螺纹深度对扭转、弯曲影响最大。与常规非变径全皮质骨螺纹螺钉相比,变径全皮质骨螺纹螺钉前端较细,可避免进钉点发生劈裂;螺钉后端直径较粗,具有较好的抗拔出力性能。研究结果为MCBT技术的临床应用提供新的理论基础。 展开更多

关键词 腰椎 改良皮质骨轨迹 螺钉设计 骨质疏松

原文传递

形状记忆合金骑缝钉内固定在三关节融合术中的力学特性分析

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作者 富荣昌 张怀悦 李寒 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期229-235,共7页

目的研究加压空心螺钉及形状记忆合金骑缝钉在三关节融合术内固定中的生物力学差异,为形状记忆合金骑缝钉的临床应用提供参考。方法选择1例重度僵硬型马蹄足患者的足部二维CT数据,通过Mimics和Geomagic软件构建三关节融合术后模型,并利... 目的研究加压空心螺钉及形状记忆合金骑缝钉在三关节融合术内固定中的生物力学差异,为形状记忆合金骑缝钉的临床应用提供参考。方法选择1例重度僵硬型马蹄足患者的足部二维CT数据,通过Mimics和Geomagic软件构建三关节融合术后模型,并利用SolidWorks 2021软件建立三关节融合内固定几何模型;根据使用固定钉类型和组合方式(加压空心螺钉和形状记忆合金骑缝钉)分为A、B、C、D共4种固定方案;在ABAQUS软件中分析模拟中立位生理载荷下不同内固定方案模型的生物力学特性。结果方案D内固定模型距下、距舟、跟骰关节融合面端面最大位移均大于方案A、B、C;方案D内固定模型距舟关节、跟骰关节融合面内外侧位移之差分别为13.10%、13.60%,与其他3种固定方案相比融合面位移更接近于平行位移;方案D内固定模型距下、距舟、跟骰关节融合面最大von Mises应力均大于方案A、B、C。结论应用方案D(距舟关节和跟骰关节融合面使用骑缝钉内固定,距下关节融合面使用加压空心螺钉内固定)能够使三关节融合术后内固定融合面具有稳定性,并为其提供近似平行微动,产生适当的融合面应力使融合端面接触更紧密,促进骨痂生长,获得更佳的融合效果。 展开更多

关键词 三关节融合 内固定 加压空心螺钉 形状记忆合金骑缝钉

原文传递

基于qv自注意力的改进YOLOv5航拍目标检测

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作者 唐田尧 石永康 +1 位作者 王浩然 吕玉龙 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期89-94,共6页

针对航拍图像小目标数量多、尺度变化大的情况,对YOLOv5s结构做了4点改进,提出了LL-YOLOv5s网络,主要包括删除主干网络的下采样32倍特征层和仅使用2个检测头等改进措施,使模型专注于小目标的检测。在DOTA-v1.5航拍数据集中,改进后的LL-Y... 针对航拍图像小目标数量多、尺度变化大的情况,对YOLOv5s结构做了4点改进,提出了LL-YOLOv5s网络,主要包括删除主干网络的下采样32倍特征层和仅使用2个检测头等改进措施,使模型专注于小目标的检测。在DOTA-v1.5航拍数据集中,改进后的LL-YOLOv5s的mAP提高了2.9个百分点。提出了一种简单高效的自注意力模块,即qv自注意力模块,将其添加到LL-YOLOv5s的第1个检测头之前,在增加极少计算量的基础上,mAP进一步提高了0.9个百分点。实验发现,将qv自注意力模块和卷积层连用,mAP又提高了0.4个百分点;相比于YOLOv5s,改进模型的参数量大大减小,运算量少量增加,检测精度明显提升。 展开更多

关键词 YOLOv5 小目标检测 自注意力 航拍图像

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基于粒子群优化的多无人机区域覆盖航迹规划

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作者 赵玉花 石永康 万晓燕 《农机化研究》 北大核心 2024年第6期63-67,共5页

针对多补给点的多无人机植保作业的航迹规划问题,建立了基于Voronoi图的无人机环境信息模型及作业区域划分,提出了基于粒子群优化(PSO)的航迹规划算法,充分考虑有效作业路径、总路径、总能耗及转弯次数等4个因素,对已知区域进行全覆盖... 针对多补给点的多无人机植保作业的航迹规划问题,建立了基于Voronoi图的无人机环境信息模型及作业区域划分,提出了基于粒子群优化(PSO)的航迹规划算法,充分考虑有效作业路径、总路径、总能耗及转弯次数等4个因素,对已知区域进行全覆盖路径规划。仿真结果表明:PSO算法与传统断点续飞方式相比,在有效作业率上提升了2.55%;在总路径、总耗能、综合代价上分别降低了2.55%、3.45%、1.04%。在PSO算法下,植保无人机有效作业率更高,无效路径更短,能量消耗更低,降低了经济成本。 展开更多

关键词 多无人机 区域覆盖 路径规划 粒子群算法 VORONOI图

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最佳Halo重力牵引治疗Lenke3型脊柱侧凸的生物力学分析

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作者 富荣昌 杨骁峥 李现政 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第18期2901-2905,共5页

背景:Halo重力牵引是许多学者认可的术前牵引方法,但大部分为临床观察,缺乏有限元的相关分析。目的:运用有限元法探究Halo重力牵引对Lenke3型脊柱侧凸的最佳牵引力,从生物力学角度为临床提供理论依据。方法:对脊柱侧凸患者扫描的CT图像... 背景:Halo重力牵引是许多学者认可的术前牵引方法,但大部分为临床观察,缺乏有限元的相关分析。目的:运用有限元法探究Halo重力牵引对Lenke3型脊柱侧凸的最佳牵引力,从生物力学角度为临床提供理论依据。方法:对脊柱侧凸患者扫描的CT图像进行逆向建模处理并建立有限元模型,并取正常节段(T1-T4椎体)对模型的有效性进行验证。对腰胸椎侧凸模型设置5组不同的受力条件,模拟患者在不同牵引力作用下的矫正情况。5组皆将L5下表面完全约束,在T1上表面施加沿Z轴正方向(重力的反方向)不同大小的牵引力,分别为50,100,150,200,250 N。对比不同牵引力下侧凸脊柱的位移、主弯曲的Cobb角变化情况、脊柱的伸长量以及Von Mises应力。结果与结论:①当Halo重力牵引力为150-200 N时,主弯曲的Cobb角缩小量为最大缩小量的69.4%-88.9%,Z轴的伸长量是最大伸长量69.4%-85.9%,受到的应力为最大应力的63.6%-82.9%;②牵引力大于200 N,Cobb角的减少量和Z轴的伸长量变化不明显,但应力值急剧增长,且此时的T6、T7、T8椎体质心到L5中垂线的减小距离最为明显;③当Halo重力牵引力为150-200 N时,对此类型患者的矫正效果最佳——Cobb角缩小量与Z轴伸长量效果较佳的同时不会有应力的急剧增长。上述结果可为临床矫正提供一定的理论支持,可在较大程度矫正侧凸时保证患者安全。 展开更多

关键词 脊椎侧凸 Halo重力牵引 COBB角 有限元

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基于Selenium的自动化创单系统的设计和实现

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作者 兰云龙 肖文东 +1 位作者 崔健平 刘超 《自动化应用》 2024年第4期206-209,共4页

为满足日常频繁创建工单和返工单的需要,提高创单效率和创单质量,设计和实现了一种自动化创单系统。首先,将收集的创单关键特征转为批量创建工单的API接口格式,调用API接口完成批量创建工单号;其次,将待创建返工单数据分组,制定创单规则... 为满足日常频繁创建工单和返工单的需要,提高创单效率和创单质量,设计和实现了一种自动化创单系统。首先,将收集的创单关键特征转为批量创建工单的API接口格式,调用API接口完成批量创建工单号;其次,将待创建返工单数据分组,制定创单规则;然后,按照规则基于Selenium实现循环登录和返工单创建工作;最后,对比相同创单需求下手动创单和自动创单所耗费的时间和错误个数。结果表明,自动化创单工具使创单耗费时间缩短了80%以上,创单错误率较人类水平提高了3%。 展开更多

关键词 自动化创单 Selenium自动化测试工具 API接口

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