检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年第1期45卷 218-228页

作者：项华中程慧丁琦慧郑泽希陈家璧王成张大伟庄松林上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学上海介入医疗器械工程技术研究中心上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

提出一种基于物理信息神经网络(PINN)求解非线性偏微分方程设计渐进多焦点镜片的方法。使用显式有限差分算法生成训练数据,建立深度卷积神经网络模型,构建量化偏微分方程残差的损失函数,同时约束施加边界条件后的残差,在迭代过程中最小... 详细信息

提出一种基于物理信息神经网络(PINN)求解非线性偏微分方程设计渐进多焦点镜片的方法。使用显式有限差分算法生成训练数据,建立深度卷积神经网络模型,构建量化偏微分方程残差的损失函数,同时约束施加边界条件后的残差,在迭代过程中最小化损失函数来更新神经网络参数(权重和偏置)并输出优化后的镜片面形。最后,通过数值法和PINN设计并加工6组镜片。结果表明:经PINN设计的3组镜片,远用区的光焦度误差更小,在0.05 D(1 D=l m^(-1))以内;远近用区像散也更小,仅0.02 D;加光度与理论值之间的误差显著降低,最小误差为0.1 D。所提方法在优化镜片光学性能的同时,远近用区域面积和宽度等参数基本没有变化,达到了优化要求。所提出的PINN方法为渐进多焦点镜片的优化提供了一种新的方法。

关键词：物理信息神经网络自由曲面渐进多焦点镜片像散光焦度

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穿戴式颈椎外骨骼系统优化设计及控制研究

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中国康复医学杂志 2025年第1期40卷 85-91页

作者：杜妍辰胡时辉石萍喻洪流上海理工大学康复工程与技术研究所上海市200093 上海康复器械工程技术研究中心民政部神经功能信息与康复工程重点实验室

目的:为解决现有颈椎康复设备体积过大、价格昂贵、患者治疗便利度不足等问题,本文提出一种穿戴式颈椎外骨骼系统,可在医院与家庭场景下实现牵引与运动疗法。方法:提出一种基于6-SPS(其中S代表球面副,P代表移动副)并联机构构型的穿戴式... 详细信息

目的:为解决现有颈椎康复设备体积过大、价格昂贵、患者治疗便利度不足等问题,本文提出一种穿戴式颈椎外骨骼系统,可在医院与家庭场景下实现牵引与运动疗法。方法:提出一种基于6-SPS(其中S代表球面副,P代表移动副)并联机构构型的穿戴式颈椎外骨骼;完成了其等效运动学模型建模;采用了差分进化算法对其结构参数进行了优化,并对优化前后的工作空间做了对比分析;建立了其动力学模型及基于扰动观测器的阻抗控制系统;完成了人体受试者功能验证试验。结果:该外骨骼的工作空间具有较大的范围,满足运动疗法的设计需求,且基于扰动观测器的阻抗控制系统能够使得外骨骼实现较为精准的轨迹跟随,保证治疗精度。结论:该外骨骼设计合理,能够满足设计治疗模式下的工作空间需求,且具备良好的运动稳定性与准确度,可用于颈椎病患者的牵引治疗与运动训练。

关键词：颈椎病康复外骨骼工作空间优化阻抗控制扰动观测器

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可重构多自由度踝关节康复机器人的设计与研究

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中国康复医学杂志 2025年第3期40卷 427-432页

作者：孟青云刘观鑫许鑫孟巧玲喻洪流上海健康医学院医疗器械学院上海201318 上海理工大学康复工程与技术研究所上海康复器械工程技术研究中心

目的:为了满足踝关节功能障碍患者进行有效居家康复训练的目的,本文基于人因工程学提出了可根据患者不同使用需求来调节适配的多自由度可重构智能踝足康复机器人。方法:提出了一种多自由度可重构踝足康复机器人构型;建立机器人的运动学... 详细信息

目的:为了满足踝关节功能障碍患者进行有效居家康复训练的目的,本文基于人因工程学提出了可根据患者不同使用需求来调节适配的多自由度可重构智能踝足康复机器人。方法:提出了一种多自由度可重构踝足康复机器人构型;建立机器人的运动学模型,构建了机器人改进前后的工作空间;通过在Adams中对机器人的各种运动模式进行仿真试验,验证机器人的工作性能;进行了控制系统构建及用户界面设计。结果:该机器人各种运动模式下均可满足人体踝关节活动需求,符合康复训练要求;仿真结果表明,机器人在运动过程中关节运动平稳缓和,机器人可行性较高;用户界面简洁明了,方便患者操控。结论:踝足康复机器人设计合理,结构紧凑,价格较低,能够满足踝关节康复训练中工作空间需求,运动稳定性良好,可达到患者居家康复训练的目的。

关键词：踝足康复机器人可重构人因工程工作空间 Adams仿真

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智能下肢助行器控制策略研究

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中国康复医学杂志 2025年第2期40卷 263-268页

作者：姚旭文王亚刚胡佳炜孟巧玲喻洪流上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市200093 上海理工大学康复工程与技术研究所上海康复器械工程技术研究中心民政部神经功能信息与康复工程重点实验室

目的:为了增强智能助行器的人机交互性,使用户更好地进行康复训练。方法:在导纳控制的基础上,设计了自适应导纳控制模型。根据交互力输入的变化,实时调整导纳控制参数,使之与用户主动力相适应以更新期望轨迹,使用户的意图得到充分的表... 详细信息

目的:为了增强智能助行器的人机交互性,使用户更好地进行康复训练。方法:在导纳控制的基础上,设计了自适应导纳控制模型。根据交互力输入的变化,实时调整导纳控制参数,使之与用户主动力相适应以更新期望轨迹,使用户的意图得到充分的表达。并利用长短期记忆(LSTM)网络对自适应导纳控制器进行优化。结果:搭建实验平台,采集受试者的肌电信号、人机交互力和助行器的跟踪误差,与优化前对比发现,自适应导纳算法在一定程度上解决了导纳参数变化滞后于输入的问题,使控制系统更加稳定,最终让助行器对使用者步行姿态跟踪更加快速精准。结论:基于LSTM网络优化的自适应导纳控制策略使助行器使用起来更加柔顺,提高了用户的舒适度,对用户康复训练有良好的辅助效果。

关键词：智能助行器导纳控制长短期记忆网络人机交互

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基于误差分量模型的两阶段深度校正算法

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计算机应用研究 2025年第2期42卷 523-529页

作者：李平喻洪流上海理工大学康复工程与技术研究所上海200093 长治医学院生物医学工程系山西长治046000

为了提高消费级RGB-D相机的深度精度,提出了一种基于误差分量模型的两阶段深度校正算法。该算法根据误差特性建立误差分量模型,引入从短距离到长距离迭代计算思想,设计了两阶段深度校正算法。探究了像素离散化对校正效果的影响,将算法... 详细信息

为了提高消费级RGB-D相机的深度精度,提出了一种基于误差分量模型的两阶段深度校正算法。该算法根据误差特性建立误差分量模型,引入从短距离到长距离迭代计算思想,设计了两阶段深度校正算法。探究了像素离散化对校正效果的影响,将算法应用于洗浴机器人中,并与其他深度校正算法进行对比。结果表明,该算法可减小深度误差,且像素离散化采样越密集,效果越好。在实际应用中,该算法仍能有效减小深度误差,与其他校正算法相比,在远距离处具有优势。该算法能有效提升消费级RGB-D相机的深度精度,且数据收集场景简单,适用于可以产生RGB图像、深度图像和点云的传感器。

关键词：消费级RGB-D相机深度校正局部误差全局误差像素离散化深度质量评价

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发动机羽流直挡板间接测力数值模拟研究

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上海理工大学学报 2025年第1期47卷 30-37页

作者：夏一展强科杰王志新邓泽奇杨斌杨杨王莹上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海航天动力技术研究所上海201109

为了研究羽流对直挡板间接测力的影响,通过数值模拟对羽流环境下的直挡板受力情况进行分析,研究了不同挡板直径、位置等结构参数下的受力情况。结果表明,挡板与喷管出口间距离和出口直径的比值接近1.5,以及挡板直径和出口直径的比值接近... 详细信息

为了研究羽流对直挡板间接测力的影响,通过数值模拟对羽流环境下的直挡板受力情况进行分析,研究了不同挡板直径、位置等结构参数下的受力情况。结果表明,挡板与喷管出口间距离和出口直径的比值接近1.5,以及挡板直径和出口直径的比值接近2.5时,挡板受到的冲击力最大,此时挡板对测力影响最小。基于数值模拟结果,选择最佳实验装置设计参数,搭建了羽流挡板间接测量装置。通过实验,获得了不同工况条件下直接测力与挡板间接测力结果,并基于线性拟合,推导出羽流直挡板间接推力修正公式。研究成果可为同类挡板羽流间接测力装置设计提供参考与借鉴。

关键词：发动机挡板间接测力羽流数值模拟推力测量

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坐姿淋浴式智能洗浴系统的设计与仿真验证

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建模与仿真 2025年第3期14卷 500-514页

作者：常超凡喻洪流许朋任翌霏上海理工大学健康科学与工程学院上海上海理工大学康复工程与技术研究所上海

随着人口老龄化加剧和护理人员的短缺,养老院、康复医院等护理机构亟需智能化的护理设备来提升护理质量和效率。然而大多数洗浴设备自动化清洁范围小,存在较多的清洁盲区,并且洗浴准备阶段需要进行多次转运。通过对洗浴护理方式的调研... 详细信息

随着人口老龄化加剧和护理人员的短缺,养老院、康复医院等护理机构亟需智能化的护理设备来提升护理质量和效率。然而大多数洗浴设备自动化清洁范围小,存在较多的清洁盲区,并且洗浴准备阶段需要进行多次转运。通过对洗浴护理方式的调研与研究,提出使用机器臂仿照护理人员手臂对洗浴者进行擦洗的智能化坐姿淋浴洗浴模式,并设计全自动助浴系统,配合机械臂的擦洗动作实现对洗浴者全身的擦洗。助浴系统中的洗浴椅兼具转运和洗浴功能,可减少洗浴者的转运次数。采用模块化设计方法对系统的各个部分进行设计并进行三维建模,使用Adams对关键机构进行运动学仿真,验证其可行性和稳定性,仿真结果表明,此洗浴系统能够在保证洗浴舒适度的前提下提升清洗范围,减少转运次数,提高洗浴效率并显著减轻护理人员的工作负担。

关键词：人口老龄化坐姿淋浴机械臂擦洗 Adams仿真

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基于顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱技术分析不同干制方式下红托竹荪香气特征

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食品与发酵工业 2025年第6期51卷 311-320页

作者：李莉莉李晓贝董慧赵晓燕王琴周晓倩姜力煌刘晓瑾周昌艳上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所上海201403

为探明不同干制方式之间红托竹荪气味特征差异,对3种干制方式下(燃煤干燥、电热烘干、真空冷冻干燥)红托竹荪干品中气味物质进行分析,筛选出特征香气差异物质。该研究采用顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱(headspace solid p... 详细信息

为探明不同干制方式之间红托竹荪气味特征差异,对3种干制方式下(燃煤干燥、电热烘干、真空冷冻干燥)红托竹荪干品中气味物质进行分析,筛选出特征香气差异物质。该研究采用顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱(headspace solid phase microextraction-GC×GC-TOF-MS,HS-SPME-GC×GC-TOF-MS)对所有样品中挥发性物质进行定性和相对定量,采用多元统计方法进行相关性和差异性分析,通过计算气味活度值(odor activity value,OAV)筛选特征香气差异物质。结果显示,从所有样品中共检测出323种挥发性物质,主要包括酮类、杂环类、烃类、醇类、酯类、醛类和酸类等,其中,2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、乙酸乙酯、2-甲基丁酸、苯乙醇、1-辛烯-3-醇、苯甲醛、正戊醛、苯乙醛、正辛醛、2-正戊基呋喃和2,5-二甲基吡嗪是红托竹荪干品中重要气味贡献物质。通过正交偏最小二乘判别分析和OAV>1确定了11种关键差异气味物质,其中,有7种在真空冷冻干燥组气味贡献度最大,1种在燃煤干燥组贡献最大,3种在电热烘干组贡献最大。差异气味物质分析结果表明,加热可能会造成红托竹荪气味物质损失,真空冷冻干燥有利于红托竹荪保留与果香、花香、草木香、豆香、泥土香、脂肪味、酒精味、蜂蜜味等相关的气味物质,如乙酸乙酯、2-甲基丁酸、苯甲醛、苯乙醇、正辛醛、2-正戊基呋喃和异戊醇等,电热烘干因温度可控会减少此类物质的损失,燃煤干燥会造成此类物质的严重损失,降低竹荪生鲜类风味。以上结果对红托竹荪干制方式的选择以及红托竹荪在干制过程中香气形成机制提供参考价值。

关键词：红托竹荪顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱多元统计分析气味活度值关键差异气味物质

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踝足康复机器人研究现状

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北京生物医学工程 2025年第1期44卷 90-95,103页

作者：刘观鑫孟青云孟巧玲上海理工大学康复工程与技术研究所上海200093 上海健康医学院医疗器械学院上海201318 上海康复器械工程技术研究所中心上海200093

随着全球人口老龄化问题的日益严重,老年人口的比例逐渐增加,伴随而来的疾病和身体功能障碍问题也愈发突出。尤其是踝关节功能障碍,常见于老年人以及因意外事故、疾病等原因导致的下肢损伤患者。这类患者在康复过程中,往往需要进行长时... 详细信息

随着全球人口老龄化问题的日益严重,老年人口的比例逐渐增加,伴随而来的疾病和身体功能障碍问题也愈发突出。尤其是踝关节功能障碍,常见于老年人以及因意外事故、疾病等原因导致的下肢损伤患者。这类患者在康复过程中,往往需要进行长时间的康复训练,而传统的物理治疗方法效率较低,且容易因重复性动作导致治疗师的疲劳。为了解决这一问题,踝足康复机器人技术逐渐得到了广泛的关注和应用,这种技术的引入不仅提高了康复训练的效果,还大大减轻了物理治疗师的工作负担。本文对踝足康复机器人按照机器人设计结构及驱动类型进行了详细分类和综述,介绍了多种型号的踝足康复设备,分析了不同类型设备在临床应用的效果,并对不同类型的踝足康复机器人优缺点进行了评估和比较,同时根据相关文献提出了可能的解决方法,为踝足康复机器人的应用提供更多的思路和技术支持。通过对踝足康复机器人领域的核心问题和研究方向进行总结,本文为相关领域的研究者提供了宝贵的参考,帮助他们在未来的研究中进一步拓展思路和技术手段。最后,本文对踝足康复机器人的未来发展趋势进行了展望,随着人工智能和新材料技术的发展,未来的踝足康复机器人将更加智能化、轻便化,并且能够更好地适应个性化需求。

关键词：人口老龄化踝足功能障碍康复机器人技术驱动类型结构设计

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R448A和R404A在高低温试验箱中的制冷特性研究

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制冷学报 2025年第1期46卷 116-123页

作者：刘知昊王子龙张华郜文静田子傲胡常青杨斌上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 上海铂世光半导体科技有限公司上海201700

目前高低温试验箱制冷系统存在能耗高和制冷效率低的问题。为了提高系统运行效率并符合低碳环保的发展方向,搭建了高低温试验箱补气增焓系统,并选取新型制冷剂R448A和R404A进行实验研究,研究了不同制冷剂充注量和压缩机频率对制冷系统... 详细信息

目前高低温试验箱制冷系统存在能耗高和制冷效率低的问题。为了提高系统运行效率并符合低碳环保的发展方向,搭建了高低温试验箱补气增焓系统,并选取新型制冷剂R448A和R404A进行实验研究,研究了不同制冷剂充注量和压缩机频率对制冷系统性能的影响。实验结果表明:随着充注量的增加,R404A和R448A系统的制冷量和COP均先升高后减小,R448A系统的最大制冷量和COP分别比R404A系统高11.3%和10.4%;R448A系统的功耗均小于R404A系统,在充注量为2.0 kg时,R448A系统的功耗比R404A系统低7.5%。随着压缩机频率的增加,压缩机功耗和制冷量均增大,R448A制冷量的增幅比R404A高7.7%,而压缩机功耗的增幅比R404A低1.9%。

关键词：高低温试验箱补气增焓 R448A 压缩机频率制冷剂充注量

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