基于STEAM的机器人竞技平台研发

基于创客和STEAM教育理念研制一种适用于中小学生的机器人竞技平台.通过机器人模块化设计分析和图形编程,达到了满足学生动手改装机器人需求的目的.该平台可以实现多机器人竞技赛和对抗赛,能够实时显示比赛图像、机器人位置信息和运行参数,并提供自动控制和遥控两种控制模式,自动完成实时计分与比赛结果统计,为机器人竞技比赛和中小学生STEAM教育提供了可靠设备.     

Modulation of electrical transport in calcium cobaltite ceramics and thick films through microstructure control and doping

Ca₃Co₄O₉ is a promising p-type thermoelectric oxide material having intrinsically low thermal conductivity. With low cost and opportunities for automatic large scale production, thick film technologies offer considerable potential for a new generation of micro-sized thermoelectric coolers or generators. Here, based on the chemical composition optimized by traditional solid state reaction for bulk samples, we present a viable approach to modulating the electrical transport properties of screen-printed calcium cobaltite thick films through control of the microstructural evolution by optimized heat-treatment. XRD and TEM analysis confirmed the formation of high-quality calcium cobaltite grains. By creating 2.0 at% cobalt deficiency in Ca_2.7Bi_0.3Co₄O_9+δ, the pressureless sintered ceramics reached the highest power factor of 98.0 μWm^?1 K^-2 at 823 K, through enhancement of electrical conductivity by reduction of poorly conducting secondary phases. Subsequently, textured thick films of Ca_2.7Bi_0.3Co_3.92O_9+δ were efficiently tailored by controlling the sintering temperature and holding time. Optimized Ca_2.7Bi_0.3Co_3.92O_9+δ thick films sintered at 1203 K for 8 h exhibited the maximum power factor of 55.5 μWm^?1 K^-2 at 673 K through microstructure control.     

低压静电场辅助冷冻对竹笋品质的影响

为研究低压静电场辅助冷冻对竹笋冻结特性的影响，以冻结曲线、硬度、水分损失率、水分迁移、冰晶形态和组织微观结构为指标，探究低压静电场辅助冷冻（－35 ℃）和普通冷冻（－35 ℃）条件下竹笋品质的变化规律。结果表明：低压静电场辅助冷冻提高了冻结效率，改变了冰晶形态及分布，减轻了组织微观结构破损程度，改善了解冻汁液流失情况。与静电板间距10、20、30、40 cm处的冷冻竹笋解冻后水分损失率分别为14.16%、12.58%、9.73%、10.44%，显著低于对照组（21.01%）（P＜0.05），硬度分别为461.19、507.48、496.65 g和455.31 g，显著高于对照组（350.70 g）（P＜0.05）。低场核磁共振分析结果表明，在低压静电场辅助冷冻下竹笋解冻后汁液流失减少，扫描电子显微镜观察结果显示，竹笋纤维排列整齐，组织微观结构保持较好。低压静电场辅助冷冻可有效改善竹笋品质，可为利用低压静电场进行果蔬的冷冻贮藏和冷链运输提供参考。     

西藏燕麦主要种植区灌溉定额空间分布及影响因素

燕麦为西藏自治区典型牧草之一,由于种植区地域辽阔,灌溉试验结果受限,西藏燕麦主要种植区的灌溉定额尚不明确。本文在西藏燕麦主要种植区内选取28个典型站点进行资料收集,遵循农业气候相似原则进行区域划分,基于水量平衡法揭示了西藏燕麦主要种植区灌溉定额的空间分布特征,并根据统计学原理分析了其影响因素。研究表明:燕麦主要种植区的灌溉定额呈由西藏中部至东部呈现先递增后递减的趋势,50%水文年下的燕麦灌溉定额在56~265 mm之间变化。降雨量是影响研究区内燕麦灌溉定额的主要因素(R²为0.515),ET₀次之(R²为0.152);其它气象因素中,日照时数对研究区燕麦灌溉定额影响较大(R²为0.462),且呈正相关关系;相对湿度对燕麦灌溉定额影响较小。西藏燕麦主要种植区的灌溉定额及其空间分布可为西藏自治区灌溉用水管理提供支撑。     

基于形态特征提取的急性下壁心肌梗死BiLSTM网络辅助诊断算法

急性下壁心肌梗死是一种病发急、进展快、致死率高的心脏疾病,该文提出一种新颖的基于形态特征提取的BiLSTM神经网络分类的急性下壁心肌梗死辅助诊断算法,可大幅度提高医生对急性下壁心肌梗死疾病的诊断效率并有助于及时确诊.算法包括:对胸痛中心数据库心拍信号进行降噪及心拍分割;根据临床心内科医学诊断指南提取了12导联波形距离特征和分导联波形幅值特征;依据提取的特征搭建LSTM与BiLSTM神经网络进行心拍的分类识别;使用PTB公开数据库和胸痛中心数据库多临床中心进行交叉验证.实验结果表明,加入胸痛中心真实临床数据后,基于形态特征提取BiLSTM神经网络的急性下壁心肌梗死辅助诊断算法准确率达到99.72％,精度达到99.53％,灵敏度达到100.00％,同时F1-Score达到99.76.该算法比其他现有算法准确率提高至少1％,该项研究具有非常重要的临床应用价值.     

北斗星历解析及实时卫星位置解算实现

利用 C 语言编程进行北斗卫星星历数据的实时读取，更新结构体的卫星轨道参数， 从而实现北斗卫星位置的解算，并与武汉大学数据中心提供的北斗精密星历作比较，对解算的卫星位置结果进行评估，最大误差不超过 3.5 米，满足实际应用需要。     

25%小偏置碰撞策略及测试评估研究

随着汽车事故的增加,且小重叠碰撞事故死亡率居高不下,小偏置碰撞试验逐渐成为焦点。基于IIHS公布的最新车辆碰撞试验结果,统计超过100余款不同类型的25%小偏置碰撞车辆,建立碰撞转角与碰撞区域的数学模型,将25%小偏置碰撞归结为三种不同的碰撞策略,分别是吸能策略、掠过策略和掠过与吸能策略;并进行试验验证,对三种策略的优缺点进行分析。结果表明,小偏置碰撞试验可运用合理的碰撞策略达到法规要求,对25%小偏置碰撞试验具有一定的参考价值。     

基于K-means和SOM的水下传感器数据采集方法

随着海洋资源勘探和海洋污染物监控工作的开展，水文数据的监测和采集等已经成为重要的研究方向。其中，水下无线传感器网络在水文数据采集过程中起着举足轻重的作用。本文研究的是水下无线传感器二维监测网络模型中，传感器节点数据采集的问题，其设计方法是通过自组织映射（Self-organizing mapping，SOM）对传感器节点进行路径最优化处理，结合优化的路径图形和K-means算法找到路径内部聚合点，利用聚合点和传感器的节点得到传感器通信半径内的数据采集点，最后通过SOM得到水下机器人（Autonomous underwater vehicle，AUV）到各个数据采集点采集数据的最优路径。经过实验验证，在水下1 200 m×1 750 m范围内布置52个传感器节点的情景下，数据采集点相比于传感器节点路径规划采用相同的采集顺序得到的路径优化了6.7%；对数据采集点重新进行自组织路径规划得到的路径比传感器结点路径的最优解提高了12.2%。增加传感器节点的数量，其结果也大致相同，因此采用该方法可以提高水下机器人采集数据的效率。