微创手术机器人力检测与力反馈技术研究现状

在外科手术中力觉发挥着重要的作用,可以为医生提供组织刚度、肿瘤位置等信息,防止医生用力过度对正常的组织造成损害,在进行一些精细操作时可令医生施加合适的作用力.然而,现有微创手术机器人在克服微创手术诸多不足为医生提供巨大帮助的同时,却令医生丧失了与患者组织之间接触时产生的交互作用力信息,给患者组织带来了过度创伤和损害.为了使医生重新获得接触力信息,研究人员利用各种检测方法和反馈技术将力觉信息引入到微创手术机器人系统中,包括基于电阻和光纤的直接检测技术,基于位移和执行器输入量的间接检测技术,以及直接反馈和感知替代两种力反馈方法.本文对微创手术机器人力检测和力反馈两项关键技术的研究现状进行总结,并对这两项技术的发展趋势进行展望.     

基于Copula函数与等概率逆变换的风电出力场景生成方法

随着风电利用率的大规模提高,应用典型场景法应对风电机组出力的不确定性具有重要意义。针对多风电场出力之间的时空相关性提出一种改进的场景生成与缩减方法,并提出评价方法来检验生成场景的质量。该方法应用指数函数法构建体现风电时间相关性的多元变量协方差矩阵,应用Copula函数建立多风电场空间相关性模型,通过对随机数与历史数据的累积概率分布函数进行时空相关非线性变换与等概率逆变换生成大量初始场景。改进K-means聚类方法,通过手肘法与聚类有效性指标综合确定最优聚类数目后,缩减得到代表性时空相关风电场景。最后通过4项评价指标,对生成场景的波动性、相关性、可靠性等进行质量检验。算例分析表明,与其他方法相比,所提方法生成场景的波动性、爬坡情况和时空相关性均与历史数据更贴合,具有更高的实测值覆盖率。     

面向冗余机器人实时控制的逆运动学求解有效方法

针对-自由度冗余机器人实时运动控制,对机器人逆运动学提出了一种新的求解方法.采用位姿分解方式,使-自由度冗余机器人逆运动学简化为,自由度位置逆运动学求解.在梯度投影法得到位置优化解的基础上,利用机器人封闭解公式求得一组优化解.通过对-自由度机器人仿真分析,表明了该方法的有效性.

     

基于ADAMS虚拟平台的内窥镜操作机器人运动学分析

根据内窥镜操作机器人的结构特点,给出机器人位置逆运动学解析逆解,并计算出雅可比矩阵.通过ADAMS仿真软件平台,对内窥镜插入运动及内窥镜在切入点约束下运动两种动作进行仿真验证,最后给出仿真验证结果.     

全局约束下超声图像微器械轮廓提取方法

为实现超声设备与手术机器人系统的配准,提出一种全局约束下的参数活动轮廓(Snake)分割算法,该算法能以高精度分割超声图像中的手术器械轮廓.将已知的手术器械轮廓信息作为先验知识,以归一化傅里叶描述子的形式表述,并利用该描述子定义泛能量,用来约束分割过程,达到最优解.求解过程中,通过计算泛能量相对于各变量的雅可比矩阵,可以获得能量最小化时的偏微分方程,差分离散化后可以获得其欧拉形式的迭代方程,通过数值方法获得分割轮廓.实验结果表明,使用基于已知轮廓的先验Snake方法对超声图像中的手术器械进行分割,能以较高精度提取超声图像中的微器械轮廓,轮廓形状与实际器械形状更加相似.先验Snake法能对曲线进行全局约束,避免了传统Snake分割方法中容易陷入局部极值的缺陷,具有较大的应用前景.     

基于城市双修背景下荆州古城老旧社区改造设计 ——以湖北省荆州市便河社区为例

本文以"城市双修"为基础,将老旧建筑代入"城市双修"的理论进行研究,结合湖北省荆州市便河社区公共空间进行改造实践.通过收集与整理老旧建筑存在的问题,对老旧建筑存在的问题对症下药,以期给老旧建筑注入新鲜的血液.     

机器人辅助内窥镜操作系统的研究

介绍丁机器人辅助内窥镜操作系统的构成及国内外的研究现状,讨论了其进一步发展的趋势,并指出这二领域中值得进一步研究的一砦问题和可能的发展方向。     

口径自适应光学透镜中心厚度测量方法及装置

透镜作为光学系统中的核心部件之一，其加工质量极大影响着光学系统的使用性能。其中，透镜中心厚度的偏差对整个光学系统成像质量的影响最大。现有的非接触式和接触式测量设备都存在着一些缺点，因此本文提出了一种口径自适应光学透镜中心厚度测量方法，并基于此方法设计和搭建了一套透镜中心厚度测量装置，进行了测量精度对比和重复性测量实验。结果表明，本文所研究的测量装置误差与产线上所使用的测量装置误差相当，满足对光学透镜的检测要求。本装置具有结构简单可靠、操作方便、测量精度高且可以节省光学透镜生产成本等优点，已在生产线得到应用。     

我国盐渍土改良的文献计量分析

盐渍土改良一直是我国盐渍土研究中的热点问题。采用文献计量法统计分析1979年～2019年我国盐渍土改良研究相关文献。结果显示:自1979年起,该领域共刊发文章850篇,近十年基本趋于稳定。主要研究机构以高校居多,高校方位与盐渍土的地域分布趋于一致。刊发本领域文章的期刊以土壤类期刊居多,高被引和高下载文章以综述类和博硕士论文为主,并以国家项目资助为主要资助类型。     

基于词性与词序的相关因子训练的word2vec改进模型

词性是自然语言处理的基本要素，词语顺序包含了所传达的语义与语法信息，它们都是自然语言中的关键信息.在word embedding模型中如何有效地将两者结合起来，是目前研究的重点.本文提出的Structured word2vec on POS联合了词语顺序与词性两种信息，不仅使模型可以感知词语位置顺序，而且利用词性关联信息来建立上下文窗口内词语之间的固有句法关系.Structured word2vec on POS将词语按其位置顺序定向嵌入，对词向量和词性相关加权矩阵进行联合优化.实验通过词语类比、词相似性任务，证明了所提出的方法的有效性.