形状记忆合金驱动的连续跳跃柔性机器人

针对在复杂、狭窄的非结构化地形下跳跃机器人存在的着陆稳定性和运动连续性的问题,提出了一种形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)智能材料驱动的柔性跳跃机器人,它具有轻质小型、结构简单及连续运动的优点。利用对称的折纸柔性身体减少着陆振动,保证着陆稳定;利用对称的双SMA弹簧拮抗系统实现弹性元件交替变形和储能释能的功能;建立了柔性机器人跳跃运动的理论模型,研究了关键结构尺寸对能量储存和跳跃性能的影响机制,并研制了一款尺寸为6 cm×4 cm×2.5 cm、质量为3.8 g的原理样机。实验结果表明:柔性机器人依靠SMA驱动能够实现跳跃触发和形态恢复,最大跳跃高度和远度分别为8.67 cm和18 cm,并且可以适应不同工作面。该机器人跳跃性能优越,控制顺序简单,可为非结构化地形下完成侦察探测工作奠定基础。     

增材制造设计(DfAM)下的金刚石晶格结构研究

基于机械零件的增材制造设计,用仿自然式方法设计了一种金刚石晶格结构,对晶胞相对密度和等效弹性模量建立了数学模型,并拟合得到二者关系式,一系列的仿真验证结果显示理论研究所得关系式具有一定的正确性;对金刚石晶格填充结构提出变密度假设,并用仿真和压缩试验的方法进行了验证,结果显示,填充单元密度以受力点为中心渐渐减小的变密度结构拥有更好的抗压性能,同时验证了本文得出的等效弹性模量数学模型具有一定的正确性和适用性.本研究结果可应用于承压机械零件的实体夹层填充,对机械零件进行应力匹配变密度设计,以达到机械结构轻量化的目标.     

刚性航天器的预定义时间滑模控制

针对刚性航天器在姿态跟踪控制中存在的系统不确定及外界干扰等问题,提出了一种预定义时间滑模控制器(PTSMC).首先,给出了以四元数为姿态参数的航天器姿态跟踪控制系统,利用误差四元数和误差角速度设计了预定义时间滑模面.然后,考虑了航天器系统的不确定性和外界干扰设计了一种非保守上界的PTSMC,并通过边界层技术降低了系统抖动.最后,通过设计Lyapunov函数,证明了所提出的控制器的预定义时间稳定性和系统收敛时间上界的非保守性.仿真结果表明,刚性航天器的姿态跟踪误差精度可达1.5×10-6 rad,角速度跟踪误差精度可达2×10-6 rad/s.与现有的预定义时间控制器相比,所提出的控制器的稳定时间上限是更加非保守的,与传统PD控制和非奇异终端滑模控制相比,所提出的控制器具有更高的跟踪精度和鲁棒性.通过3自由度气浮平台的姿态跟踪实验进一步说明了控制方案的有效性,其中角度跟踪误差小于0.1 rad,位置跟踪误差小于0.2 m.     

一种大量元素水溶肥料的制备及其在玉米上的喷施效果

根据玉米需肥特性设计氮磷钾比例,制备了含中微量元素的大量元素水溶肥料,产品氮、磷、钾比例为2∶1∶4,属于高钾中氮低磷型.在河北省安平县前子文村和浙江省新昌县孟家塘村玉米上开展了叶面喷施试验.结果表明:玉米生物学性能得到改善,玉米产量、出籽率、百粒重与容重得到提高;与空白对照相比,平均增产率为5.45％,平均纯增收896.40元/公顷,平均产投比为5.43∶1.     

反应堆核-热-燃耗多物理耦合框架研究与应用

近年来随着高性能计算技术的不断发展，依托先进的超级计算机和数学物理计算方法，对核反应堆开展多物理、多尺度计算成为前沿研究热点。根据反应堆堆芯多物理耦合分析需求，研究了多物理耦合算法，构建了基于中子输运、燃耗、热工子通道的堆芯多物理耦合系统，完成耦合程序开发，实现中子物理、燃耗、热工子通道的多物理耦合计算。利用压水堆组件模型与快堆模型开展输运-燃耗耦合计算测试和核-热耦合计算测试，初步验证了耦合系统功能。     

基于度量学习的意图识别和槽填充方法

人机对话中小样本学习场景下的意图识别和槽填充,是自然语言处理的一个重要课题.本文采用基于度量学习的方法,通过计算query set中的样本与support set中样本的距离,寻找距离最近的类别样本作为分类标签,同时将两个任务联合进行训练,用以提升模型的效果.从实验结果中可以得出,本文提出的Fine-tune方法,对意图识别和槽填充任务都有一定的帮助和提升.胶囊网络在意图识别中也起到了一定的效果,可以帮助去除一部分无关信息,但对槽填充任务的帮助不明显;而任务自适应的投影网络,可以更好地将不同类的向量分开,提升了两个任务的性能.     

负极添加NMP对电池性能的影响

锂离子电池负极浆料中添加N-甲基吡咯烷酮(NMP),在极片加热干燥时不能完全除去.残留的NMP吸附在石墨表面,使得SEI膜与石墨结合不牢固.研究了其对电池性能的影响,结果显示,在电池的循环过程中,SEI膜逐渐脱落,导致电池循环寿命缩短,但对电池的容量、内阻、倍率、存储等初期性能不影响.     

Targeted editing of intronic-splicing silencer enhancement of SMN2 Exon 7 inclusion by CRISPR/Case 9

Spinal muscular atrophy (SMA) is an autosomal recessive hereditary neuromuscular disease. Exon 7 and 8 of survival of motor neuron 1 (SMN1) gene or only exon 7 homology deletion leads to the failure to produce a full-length SMN gene. The copy number of SMN2 gene with high homology of SMN1 affects the degree of disease and was the target gene for targeting therapy, in which splicing silencer in intron 7 was the key to suppress the inclusion of exon 7. In this study, we projected to use CRISPR/Case 9 for the targeted editing of intronic-splicing silencer (ISS) sequence to promote the inclusion of SMN2 exon 7 and increase the production of SMN2 full-length (FL) gene expression. It happens that there was a protospacer adjacent motif (PAM) at one end of the ISS sequence according to the design of sgRNA. The recombinant vector of sgRNA HSMN2 CRISPR/Case 9 was constructed and transfected into HEK293 cells. Sequencing results showed that the ISS sequence could be edited accurately and targeting in the predicted direction, in which deleting small fragments, inserting small amounts and mutation. Quantitative analysis of RT-PCR products by restriction enzyme of DdeI digestion showed that the FL of SMN2 increased by 8% (P < 0.05). In the primary cultured chondrocytes of SMA mice, in which sgRNA HSMN2 CRISPR/Case9 recombinant vector transfection could increase the SMN2 FL gene by 23% (P < 0.05) and significantly improve SMN protein levels (P < 0.05). CRISPR/Case 9 is an effective tool for gene editing and therapy of hereditary diseases, but it is rarely reported in the treatment of SMA diseases. This study shows that CRISPR/Case 9 was first used for the precision target of ISS sequence editing, which can effectively promote the production of SMN2 FL gene expressions, in which there was an important clinical reference value.