颅底及面侧深区穿刺诊疗机器人系统及实验研究

针对颅底及面侧深区穿刺诊疗手术在活检、放射性粒子植入、射频热凝等介入过程中的多样化需求,研发了一套多功能外科手术机器人系统.该系统可辅助医生完成放针、植入粒子等手术操作.根据不同的手术需求,设计了三款末端执行器,利用通用接口可实现末端执行器与机器人之间的快速安装与拆卸.提出基于光学导航的混合运动控制方法保证机器人系统的定位精度.通过实验验证了机器人的定位精度,并通过尸体实验验证了整个机器人系统在三种手术中的性能.结果表明,该机器人系统具有较高的定位精度,并可灵活应用于多种手术中,具有一定的可行性.     

清华大学能源与动力工程系人工心脏研究进展

离心式血泵作为最新一代人工心脏,为心血管疾病患者提供了有效的生命支持系统,挽救了数以百万计的心脏病患者的生命。该文对清华大学能源与动力工程系(简称能动系)团队在人工心脏领域的研发进展进行了详细介绍,包括：提出了以最大标量剪切应力(maximum scalar shear stress, MSSS)代替标准溶血指数作为优化指标的优化方法,减少了计算量,提升了优化效率;提出了基于湍流黏性耗散应力(turbulent viscous shear stress, TVSS)的血细胞损伤模型,以便更为准确地预测血细胞的损伤等。在人工心脏样机方面,顺利完成了体外式轴承和植入式磁液混合悬浮两种样机的研制,并获得了相应水力性能数据,实验数据与计算结果吻合较好,误差为3.6%。为了进一步推进样机研发,本研究团队搭建了医用流体机械综合测试平台,可用于测试人工心脏的生理性能。上述研究成果体现了清华大学能动系在人工心脏自主研发技术上取得的重要进展。     

三点位同步测量中医脉诊机器人系统设计实现

脉象诊断是中医临床诊疗过程中的关键步骤之一,通过脉搏信号的微小变化反映出人体各个部位的健康状况,并预测潜在疾病隐患。设计和研究一种中医脉诊机器人,通过穿插式的导轨交错设计,实现在紧凑空间内的多自由度、多末端协同控制,使机器人能够完成寸、关、尺三点位同步脉象测量。初步的实验验证中,提出利用机器学习方法提取脉诊信号与季节的映射关系,建立了多种典型特征,并通过交叉模型进行了实验验证,将季节数据进行了显著分类。脉诊机器人系统有助于脉象分类精准化、诊断建议个性化和诊疗方法透明化。     

运动健身APP的现状与发展研究

近几年运动APP得到了快速的发展,通过便捷的使用方式逐渐成为人们运动的一种新工具。经调查发现,现有的运动APP对全民健身目标的促进作用并未达到预期效果,为了进一步推广运动健身理念,有必要对现阶段的运动软件进行深入研究。通过对比国内外此类软件的发展情况与国内主流运动软件间的功能异同,探索运动APP对人们运动方式和健身习惯的影响,同时讨论现阶段软件存在的不足,在此基础上对国内运动APP的发展方向进行探讨并做出合理的展望。     

脑肌电多设备集成系统的接口硬件设计

脑肌电控制是使用人的脑电和肌电信号对设备进行控制的新型人机控制方式。为了方便其多设备类型集成控制系统的构建,设计了一种兼容多设备控制信号的新型脑肌电控制系统信号接口,详细描述了其3层结构工作原理、不同模式的工作流程以及各功能模块的硬件设计。接口还具备针对误操作的安全保护功能,该功能采用显示反馈和二次确认的方式实现,可以有效优化控制系统的安全性能。     

基于虚拟仿真平台的云存储技术实验教学改革

分析云存储技术实验教学平台存在的问题，以EVE-NG技术为核心设计了虚拟仿真实验教学平台．介绍了在虚拟仿真平台上云存储技术实验案例的设计过程，从实验案例的设计原则、实验教学体系分级设计、实验教学过程等方面对案例做了详细介绍．应用效果分析表明，虚拟仿真平台在实验教学中取得良好的效果．     

基于遗传算法优化单类支持向量机的油田离心泵注水站异常检测

目前油田离心泵注水站多采用传统的人工巡检等方式进行异常检测,存在浪费大量资源且检测精度不高的情况。针对此问题,提出一种基于遗传算法优化单类支持向量机(genetic algorithm optimized one-class support vector machine, GA-OC-SVM)的注水站异常检测方法。首先,对注水站数据进行标准化、归一化处理以及特征提取;其次,使用遗传算法进行寻优得到最佳种群个体值作为单类支持向量机的参数,建立检测模型;最后,将GA-OC-SVM算法与孤立森林算法、局部离群因子算法等主流方法用于测试数据集的异常检测对比,并分析算法的精度,采用接受者操作特征(receiver operating characteristics, ROC)曲线进行模型评价。结果表明所提出的GA-OC-SVM算法更优,检测精度达到99%,同时能够节省大量的人力物力资源。