基于光斑室内移动机器人的定位导航技术

现代建筑室内结构日益复杂化,特别是伴随人口老龄化的加剧,家庭安全问题引起人们广泛关注。为了解决室内定位与导航的问题,提出基于光斑室内移动机器人的定位与导航技术,依靠机器人自带红外发射装置与外带摄像头相结合,实现室内情况下对机器人的精确定位与准确导航,并且可以广泛应用于扫地机器人、家庭监控机器人等家庭服务机器人,为实现机器人自动路径规划、自动充电、自动巡航、自动避障等功能提供保障。     

面向大数据的海云数据系统关键技术研究

由于数据产生成本的急速下降,人类社会产生的数据不仅以指数级别增长,而且数据的结构变得日趋复杂,使得传统的数据分析技术遇到了极大的挑战.如何对大量复杂数据进行分析和挖掘,从中提取有价值的知识用于决策,已经成为产业界和学术界的广泛关注问题,在一些国家已上升到国家战略层面.本文介绍了大数据的基本概念、特征和面临的科学问题,总结了中国科学院战略性先导科技专项“面向感知中国的新一代信息技术研究”中“海云数据系统关键技术研究与系统研制”课题的一些先期成果,为开发大数据管理、分析和挖掘系统提供一些参考依据.     

均值模型下满足对数级收敛速度的动态系统

文章研究了在均值模型下,动态系统收敛至一致性状态所需的时间。在每一时间步内,节点计算其邻居的均值,并以计算结果作为自己的新值。我们考虑了当节点间的网络结构处于动态变化状态的情况。我们的分析证明了当节点的度在相邻时间点之间变化较小的情况下,即使仅满足微弱的连通性条件,动态变化的网络仍然可以保证动态系统会快速收敛到一致性状态。     

CD317 功能研究进展

CD317 (Tetherin,BST-2或HM1.24)于1994年被发现并命名,是终末分化B细胞的特异性表面标志.2008年首次被鉴定为干扰素诱导型宿主抗病毒因子,此后越来越多的科学家加入到该领域的探索中.经过近十年的研究,目前已经阐述了CD317结构、抗病毒及免疫特性等问题,也陆续发现了一些诸如参与肿瘤进展、束缚外泌体释放等新功能,研究热度不减当年.因此,文章对近几年CD317功能的研究进展进行一个系统的总结,以期为病毒感染、肿瘤发病以及治疗等方面的理论进步和技术发展提供新的思路.     

等离子喷涂技术在骨植入体表面改性中的研究进展

金属植入体材料已广泛用于各种硬组织相关疾病的治疗,但金属植入体表面的骨整合和抗菌能力不足,往往导致临床植入手术失败。表面改性能够在保持金属材料优异力学性能的同时,针对性地改善其表面特性,目前广泛用于解决金属植入体存在的骨整合能力差和缺乏抗菌性能等问题。在众多表面改性技术中,等离子喷涂因性价比高、工艺成熟、原料可选择范围广及可大规模生产等优点,目前已在人工关节和牙种植体表面改性方面获得商业化应用。从提高植入体成骨活性、抗感染能力及骨免疫调节能力等方面介绍等离子喷涂技术的优势及其在金属植入体表面改性方面的研究进展,阐述等离子喷涂技术在优化骨科植入体表面化学性质方面的优势,并重点讨论等离子喷涂技术在制备和调控植入体表面纳米结构方面的潜在应用价值,为植入体表面设计提供借鉴。还结合课题组前期在等离子喷涂技术领域的相关工作,提出关于等离子喷涂技术在骨植入体表面改性方面的新思路。     

基于空间冲激响应的圆形换能器辐射声场研究

基于空间冲激响应的稳态声压场理论,从选取距离函数出发,建立了单阵元圆形平面换能器声场中任一场点处的基于傅里叶变换的冲激响应声场模型,该模型适用于声场中的任意位置。并运用Matlab仿真了换能器的轴向与径向声压分布,且在圆形换能器冲激响应的声压分布实验系统上进行验证,实验结果与仿真得到的声压场具有很好的一致性。实验验证表明,仿真结果可准确反映圆形换能器的空间辐射声场分布。该方法计算快捷,对于优化圆形换能器设计参数及提高超声成像检测分辨率有重要参考意义。     

动圈式直线电机的高响应特性研究

针对常规电机在输出电磁力、响应时间和响应速度等特性上的不足,基于线圈组合变换的电感和电阻对时间常数和电流的影响,对动圈式直线电机的载流线圈采用分割与组合变换的方法,对其响应时间、输出位移、输出电磁力和加速度进行了数学建模和仿真分析。结果表明:在单位阶跃信号输入下,均匀分割的线圈组件通过并联设计,其位移的阶跃响应由14.6 ms以上减小到9.94 ms以内,响应速度至少增加了1倍,电磁力由原来的10.8 N增加到93.2 N,加速度也提高了8倍。     

穿戴式跌倒护髋安全气囊系统自动充气机构的设计与实现

跌倒往往在不可意料的瞬间突然发生,且经常给人造成较大伤害,因此跌倒检测与防护变得尤其重要。利用充气气囊作为缓冲来减轻伤害是目前跌倒防护最有效的手段。研究的目的是为跌倒防护安全气囊设计成本低、重量轻、体积小、速度快的充气机构。充气机构凸轮轮廓的推程被设计为正弦规律加速度曲线,通过对机构结构的受力分析计算得出充气机构对刺针的推力;对分别存储8 g、12 g、16 g的CO2的多个气瓶进行了冲刺试验验证了充气机构能可靠地刺穿气瓶;用高速动态记录仪测得该充气机构给气囊充满气的平均时间为386.9 ms。该充气机构体积小、重量轻、充气快速可靠,不仅适合用于穿戴式跌倒髋防护安全气囊,也为设计其他多种形式的摔跌防护装置提供了参考。     

Al2O3/Ti生物相容连接接头微观组织及力学性能

文中对Al₂O₃陶瓷和金属Ti表面磁控溅射Mo和Ti金属层,以纯Au箔钎料,研究连接工艺及Ti金属化层厚度对连接接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,焊缝主要由Au钎料和（Au,Mo） ss构成,（Au,Mo） ss中含有少量（Ti,Mo） ss和TixAuy金属间化合物.另外,在Al₂O₃/钎料界面处及焊缝中存在少量呈条状分布的TiO₂和Ti_xAl_y金属间化合物.连接工艺及Ti金属化层厚度主要影响各物相的数量及分布状态,通过影响焊缝中固溶体的分布均匀性及金属间化合物的数量而影响接头抗剪强度.当连接温度为1 080℃、保温时间为5 min、Ti金属化层厚度为0.2 μm时,接头的抗剪强度达到最大值138 MPa.