个性化骨折固定支架优化设计与制作

基于逆向工程与3D打印技术设计制造了个性化的骨折外固定支具,解决了传统骨折外固定术疗效不佳易留后遗症等问题。利用激光三维扫描仪获得骨折患部的外轮廓数据,并通过Geomagic Studio软件对点云进行处理,建立了骨折患处的CAD模型。根据骨折固定的要求,利用UG NX8.0设计个性化骨折固定支具,并采用基于FDM原理的3D打印机制作该支架。结果表明,该支架完全贴合患处表面,具有良好的固定效果,为骨折外固定提供了新的方法。     

分层模型下的多Agent系统协作机制在RoboCup3D的应用

为了提高多智能体协作的效率,让机器人足球队取得更好的成绩,以RoboCup3D机器人足球仿真系统为应用背景,提出了一种基于分层模型的多Agent系统协作机制。分层模型主要包括用来保证Agent通信的通信层,完成Agent角色分配的技术层和负责Agent阵型定位等决策的控制层。实验结果表明,团队协作能力往往是机器人足球比赛得分的关键,基于分层模型的协作机制对于提高机器人球队的整体对抗能力起到了明显作用。     

“互联网+”时代下Web3D技术给医学高职高专教学改革带来的机遇与挑战

Web3D技术因其具有逼真的3D图形显示能力、友好的交互功能以及易于在网络上传输的特点,适于将其应用于"互联网+"时代下的医学高职高专教育教学活动中。Web3D技术在医学高职高专教学中的应用,在为"互联网+"时代下的教育教学改革提供了重要发展机遇的同时,也随之带来诸多问题与挑战。本文首先介绍了"互联网+"时代下Web3D关键技术的基本概念,在此基础上深入讨论了互联网+"时代下Web3D技术应用于医学高职高专教学中所面临的机遇与挑战。     

港口工程建设对渤海湾西南岸水沙动力环境的影响

基于Delft3D数值模拟软件建立渤海湾西南岸二维潮流、波浪和泥沙输运数学模型.运用验证合理的模型研究近20年的港口工程建设对渤海湾西南岸水沙动力特征的累积影响以及黄骅、滨州两港水沙动力的相互作用.结果表明,港口工程建设使渤海湾西南岸逐渐形成3个相对独立的海区;波流耦合作用下,全潮平均含沙量分布情况基本与纯潮流时相似,但量值提高近8倍.沿岸流的增强使含沙量等值线趋于与岸线平行,涨潮输沙量的增加使黄骅港以西,黄骅、滨州两港之间以及滨州港以东近岸区域的泥沙含量比例重新分配;总体看来,连片港口工程建设使渤海湾西南岸逐步达到新的输沙平衡状态.黄骅港综合港区与滨州港防波堤一期工程(2012年)与规划工程(2020年)可分别削弱正常天气、常浪天气下港区间泥沙相互输运的影响.     

基于面部表情GEM和稀疏立方矩阵的三维人脸识别方法

针对姿态和表情变化对3D人脸识别影响较大的问题,提出一种基于面部表情通用弹性模型(generic elastic models,GEM)和稀疏立方矩阵的3D人脸识别方法.利用面部表情通用弹性模型构造3D人脸数据库,3D重建模型为所有人脸姿态创建稀疏立方矩阵(sparse cubic matrix,SCM),并利用自动头部姿态估计法获得人脸图像中三元组角度的初始估计值;为每个子集估计的三元组角度选择SCM的阵列;通过稀疏表示从SCM中选择阵列与探针图像.在FERET,CMU PIE和LFW数据库上的实验验证了提出方法的有效性.与几种优秀3D人脸识别方法相比,提出的方法识别率更高,当姿态变化角度较大时尤为明显.此外,对于480×640图像,LFW数据库上,预处理、人脸检测和分类的总平均处理时间仅为89.4 ms.     

Use of high-resolution X-ray computed tomography and 3D image analysis to quantify mineral dissemination and pore space in oxide copper ore particles

Mineral dissemination and pore space distribution in ore particles are important features that influence heap leaching performance. To quantify the mineral dissemination and pore space distribution of an ore particle, a cylindrical copper oxide ore sample (φ4.6 mm×5.6 mm) was scanned using high-resolution X-ray computed tomography (HRXCT), a nondestructive imaging technology, at a spatial resolution of 4.85 μm. Combined with three-dimensional (3D) image analysis techniques, the main mineral phases and pore space were segmented and the volume fraction of each phase was calculated. In addition, the mass fraction of each mineral phase was estimated and the result was validated with that obtained using traditional techniques. Furthermore, the pore phase features, including the pore size distribution, pore surface area, pore fractal dimension, pore centerline, and the pore connectivity, were investigated quantitatively. The pore space analysis results indicate that the pore size distribution closely fits a log-normal distribution and that the pore space morphology is complicated, with a large surface area and low connectivity. This study demonstrates that the combination of HRXCT and 3D image analysis is an effective tool for acquiring 3D mineralogical and pore structural data.     

基于PIλDμ控制器的一种线性系统辨识方法研究

近年来,分数阶控制研究愈来愈被关注.传统系统参数辨识算法主要基于在某种意义下的最优数据拟合思想,往往比较复杂、计算量大.我们将辨识误差的抑制问题,看作是以误差方程来描述的系统的状态渐近稳定性来处理,从而将反馈控制的思想引入辨识算法中,提出了一种基于分数阶PIλDμ控制器的线性系统参数时域辨识算法,给出了递推算法的详细推导,并用已知系统仿真验证了算法的有效性.该算法简便、计算量小.仿真结果表明,该算法优于传统最小二乘法.     

欠驱动双足步行机器人通用仿真软件的开发

设计了欠驱动步行机器人开放式通用仿真、实验测试软件平台,应用MATLAB对具有膝关节的多自由度欠驱动双足行走机器人进行了运动.动力学建模与数值仿真,利用姿态还原算法重建机器人行走的运动学过程,应用计算机通信接口实现与机器人原型机的双向通信与控制连接,并应用VC++/OpenGL实现了人机交互界面和机器人行走的3D动画演示,研究成果对欠驱动双足机器人仿真、控制开发以及实验研究具有重要的应用价值.     

直升机飞行控制三维动画仿真平台设计与实现

为了更好地分析和设计直升机飞行控制系统,开发了直升机飞行控制三维动画仿真平台.该平台适用于采用内外回路方法设计的飞行控制系统,可以载入和显示各种控制器、直升机模型,并用数字、曲线和三维动画显示仿真结果.本仿真平台利用Visual C++6.0编写软件主界面,MATLAB引擎提供后台计算服务,Direct3D实现实时动画显示,实现了三者接口平滑、无缝的互连.以UH-60A黑鹰直升机飞行控制系统的设计仿真为例,验证了此仿真平台的可行性.     

小分子物质苏丹红Ⅰ号单克隆抗体特异性分析

在成功制备的苏丹红Ⅰ号单克隆抗体的基础上,分析抗苏丹红Ⅰ号单克隆抗体特异性.应用RT-PCR方法扩增杂交瘤细胞中苏丹红Ⅰ号单克隆抗体重链和轻链可变区基因、测序,联机Kabat库检索分析.非竞争ELISA方法测定单克隆抗体的亲和常数.ELISA法测定抗体的亚类.以苏丹红Ⅰ号为标准,用ELISA竞争抑制法测定与苏丹红Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号的交叉反应率.应用计算机辅助分子空间模拟软件,建立合理的抗体可变区空间结构,苏丹红Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号的空间结构,并进行对接模型建立.苏丹红Ⅰ号单克隆抗体的重链和轻链的可变区基因