六足步行机器人的并联机械腿设计

将并联机构用于六足步行机器人的腿部结构,以拓展六足步行机器人的应用领域.提出了一种基于(U+UPR)P+ UPS机构的并联机械腿,并对机械腿进行了结构参数设计.首先,对腿部机构进行了运动学分析,推导出了腿部机构的位置反解方程和速度传递方程;分析了腿部机构的工作空间并绘制了工作空间三维图,定义了工作空间性能评价指标,绘制了结构参数与工作空间性能指标的关系曲线.然后,对腿部机构进行了运动灵活性分析并绘制了雅克比矩阵条件数分布图,定义了运动灵活性评价指标,绘制了结构参数与运动灵活性指标的关系曲线.最后,基于工作空间性能指标和运动灵活性指标,采用蒙特卡罗法进行了结构参数分析,选取了一组性能较好的结构参数并考虑加工和装配工艺性,设计了一种新型3自由度并联机械腿的虚拟样机,为六足步行机器人的进一步研究奠定了基础.     

可变胞并联机械臂样机的研制与误差分析

提出了一种通过驱动副锁定组合实现变胞的超冗余并联机械臂,其基础构型是3-PUPS并联机构,对机械臂进行了误差建模与分析,并通过标定系统测量了机械臂实验样机的定位误差。首先,提出了通过对3-PUPS机构各驱动副的组合锁定实现机械臂变胞的设计思路,从而使机械臂可以根据任务需求改变自身构型和性能;然后,采用含误差源的闭环矢量回路法,建立了机械臂3-PUPS机构的误差传递模型,并以此为基础,分析了机械臂的各误差源对其运动平台输出误差的影响规律;接着,根据各误差源对机械臂的输出误差影响程度,确定了各主要运动副配合零件的加工精度等级及公差,在此基础上研制出机械臂的实验样机;最后,采用一套高精度的工业机器人标定系统对机械臂的实验样机进行了定位误差测量,实验表明:机械臂的运动平台的位置误差均在0.005~0.038mm之间,姿态误差均在0.010~0.044°之间,位置误差比通用式工业机器人的位置重复定位精度0.05mm略有提高,姿态误差与通用式工业机器人的姿态重复定位精度0.045°相当。     

轮腿混合机器人机械腿动力学建模与驱动预估

提出了一种可以同时实现迈步行走、有动力轮式机动、无动力轮旱冰式滑行3种运动方式的轮腿混合四足军用机器人,它采用一种基于3-UPS机构的6自由度并联机械腿,对并联机械腿进行了动力学建模与驱动参数峰值预估。通过矢量回路法推导出机械腿的机构传递映射模型,并建立了机构的雅可比矩阵;采用非保守系统的拉格朗日方程建立了机械腿的动力学模型,得到了驱动参数与机械腿的运动函数之间的显式方程。通过机械腿的动力学模型,对6个伺服电机的驱动转速、力矩进行了峰值预估分析,计算出各伺服电机中的最大理论转速为19.7 r/s,最大理论力矩为71 mN·m. 通过一个具体的机械腿设计方案和结构参数算例,分析了机器人按照“1-2-3-4”循环步态迈步行走过程中,其6个伺服电机的瞬时转速、瞬时力矩随时间的变化规律曲线,并计算出此算例的伺服电机最大转速为15.3 r/s,最大力矩为48.1 mN·m,均小于预估模型中的预估理论极限峰值,通过计算得出算例的伺服电机选型预估功率为77 W,算例结果证明了所建立的驱动参数峰值预估模型的合理性。     

一种打磨机械臂的静刚度建模与实验

设计出一种采用(U+UPS)P+UPS并联机构的打磨3-DOF机械臂。运用子结构拆分和叠加思想,将机械臂手腕的位姿变形因素拆分为只考虑各支链拉/压变形、只考虑UP支链扭转变形、只考虑UP支链弯曲变形3个主要影响因素。通过基于矢量回路的虚功原理和结构矩阵建立3个主要影响因素的刚度模型,并根据各支链的结构特点定义了支链内各部件变形系数。通过叠加原理将各影响因素的刚度模型叠加整合为机械臂的整体刚度模型。研制出机械臂的实验样机本体,采用一套高精度机器人刚度实验系统对机械臂实验样机进行了刚度标定。实验结果表明：机械臂实验样机的位置变形实测值与理论值之间偏差均小于3μm,姿态变形实测值与理论值之间偏差均小于0.05°,机械臂实验样机的变形均在合理范围之内。     

LuxS/AI-2群体感应系统及其对细菌致病性和耐药性的调控

群体感应是指细菌在生长过程中产生一些低分子量的信号分子, 通过信号分子来感知种群密度变化, 从而调节相关基因表达和群体行为的过程。不同细菌利用不同类型的信号分子交流, 其中自诱导分子2(Autoinducer-2, AI-2)信号分子存在于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中, 是一种种间交流的信号分子。AI-2是一类呋喃酰硼酸二酯, 其合成依赖于S-核糖同型半胱氨酸酶(S-ribosylhomocysteinase, LuxS), 能调控细菌的多种重要生理过程, 包括毒素的分泌、生物膜的形成和耐药性等。本文综述了LuxS/AI-2群体感应系统及其对细菌致病性和耐药性的影响及调控作用, 以期为解析食源性致病菌的致病性及耐药性作用机制、研制新型抗菌药物、控制食源性致病菌的感染提供新思路。     

基于MSP430单片机低功耗湿度计的设计

介绍了一种由MSP430F449单片机和HIH-3610湿度传感器构成的数字式湿度计,并给出了用MSP430F449单片机来实现湿度测量的硬件电路及相应的软件设计.该数字式湿度计可以实现低功耗测量并能保证测量精度.     

牡蛎诺如病毒受体合成基因类FUT10的克隆与组织表达

目的 克隆太平洋牡蛎类FUT10基因的cDNA序列,探究类FUT10 mRNA在牡蛎各组织中的表达差异.方法 基于同源比对方法,利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆完整的类FUT10基因,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time qua...     

6种金枪鱼脂肪酸组成与含量差异性研究

目的比较捕捞于不同海域不同品种的6种金枪鱼的脂肪酸种类与含量。方法收集来源于大西洋、太平洋、印度洋的蓝鳍金枪鱼(Thunnus thynnus)、黄鳍金枪鱼(Thunnus albacores)、大目金枪鱼(Thunnus obesus)、马苏金枪鱼(Thunnus maccoyii)、长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)、鲣鱼(Katsuwonus pelamis)6种金枪鱼,采用三氟化硼甲醇甲酯化金枪鱼肌肉组织的脂肪酸,利用气相色谱法测定脂肪酸甲酯含量;再通过SPSS 24对各脂肪酸组成结果进行相关性分析。结果 6种金枪鱼肌肉脂肪酸种类与含量丰富,蓝鳍金枪鱼、大目金枪鱼等5种金枪鱼不饱和脂肪酸的含量明显高于鲣鱼,蓝鳍金枪鱼的不饱和脂肪酸种类最多且含量最高,捕捞于太平洋海域的大目金枪鱼、黄鳍金枪鱼的不饱和脂肪酸种类明显多于其他海域,人工饲养的马苏金枪鱼(太平洋)比野生马苏金枪鱼(印度洋)的不饱和脂肪酸种类丰富;6种金枪鱼主要组分间的相关性分析结果显示,C20:0与所测的9种脂肪酸呈负相关,C18:1与C18:2呈极显著正相关(r=0.900～1.000),C14:0与C17:1呈负相关,与其他8种脂肪酸呈正相关。结论 6种金枪鱼存在脂肪酸种类与含量的差异,不同海域与不同养殖方式下的金枪鱼脂肪酸的种类也存在差异。     

信号分子AI-2对副溶血性弧菌四环素耐药基因接合转移的影响

目的探讨信号分子AI-2对海产品中分离的副溶血性弧菌四环素耐药基因接合转移的影响作用。方法分别构建经AI-2处理和未经AI-2处理的副溶血性弧菌和大肠埃希氏菌的接合反应体系,通过菌落计数法测定不同浓度AI-2对副溶血性弧菌四环素耐药基因接合频率的影响,采用逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应法测定不同浓度AI-2对接合转移调控相关基因转录水平的影响。结果副溶血性弧菌Vp2015094和Vp2016058的四环素耐药基因可以通过接合作用转移至大肠埃希氏菌K12中,15、30μmol/L浓度AI-2能显著提高Vp2015094的接合频率(P<0.05),6、15、30μmol/L浓度AI-2能极显著提高Vp2016058的接合频率(P<0.01),30μmol/L浓度AI-2能显著提高Vp2015094的接合转移调控相关基因tra F的转录水平以及Vp2016058的接合调控相关基因traF、trb B的转录水平(P<0.05)。结论AI-2能增强副溶血性弧菌四环素耐药基因的接合转移,表明AI-2能促进细菌耐药基因的扩散,为建立基于群体感应的细菌耐药性控制技术奠定基础。     

流式细胞术在双壳贝类免疫研究中的应用

双壳贝类作为重要的水产品经济物种和生态指示物种在全球范围内得到广泛养殖,由于其具有重要的经济价值及在生态毒理学中的环境指示作用,其免疫能力逐渐受到越来越多的关注。双壳贝类先天免疫的主要参与者是血细胞,血细胞参与细胞凋亡、吞噬、抗氧化和免疫黏附等细胞免疫,同时还能分泌大量的溶菌酶、细胞因子、补体系统、抗菌肽等参与双壳贝类的体液免疫,因此,血细胞参数如细胞活力、吞噬能力、粘附能力、总循环血细胞计数、过氧化物酶活性等的检测成为探索双壳贝类免疫研究的重要内容。流式细胞术(flow cytometry, FCM)以其高效、快速、高灵敏度、客观性强等特点成为双壳贝类免疫功能研究的重要手段。本文结合国内外近年来关于流式细胞术在双壳贝类免疫研究中的应用,介绍了FCM的发展历史、双壳贝类免疫学的研究进展及FCM在双壳贝类免疫研究的应用,同时,讨论了流式细胞术在进行贝类总血细胞计数、细胞分类、吞噬作用、细胞凋亡等免疫参数的检测中的应用进展 。提出流式细胞术在处理和检测样品中凾待解决的问题及对未来流式细胞术作为贝类免疫参数检测技术发展展望,以期流式细胞术在未来贝类免疫学的进一步研究中发挥重要作用。