基于深度强化学习分层控制的双足机器人多模式步态系统研究

提出一种基于深度强化学习（DRL）分层控制的双足机器人多模式步态生成系统. 首先采用优势型演员-评论家框架作为高级控制策略,引入近端策略优化（PPO）算法、课程学习（CL）思想对策略进行优化,设计比例-微分（PD）控制器为低级控制器;然后定义机器人观测和动作空间进行策略参数化,并根据对称双足行走步态周期性的特点,设计步态周期奖励函数和步进函数;最后通过生成足迹序列,设计多模式任务场景,并在Mujoco仿真平台下验证方法的可行性. 结果表明,本方法能够有效提高双足机器人在复杂环境下行走的稳定性以及泛化性.     

ABAQUS二次开发在骨重建仿真中的应用

本研究的目的 是利用ABAQUS二次开发环境,将基于应变能密度准则的骨自优化理论,编写成骨重建仿真算法.可以提取仿真模拟的密度分布数据作为场变量以云纹图的形式显示出来.通过计算骨组织密度的变化趋势分析骨重建过程.建立二维悬臂梁模型,进行200步迭代计算.结果 显示密度分布呈现出桁架结构,验证了基于ABAQUS二次开发环...     

奶牛精子尾部颈段的超微结构

奶牛精子尾部颈段的中央结构是连接片(connecting piece).连接片具横纹,由踝状突(capitulum)和9条节柱(segmented columns)构成。踝状突位于核后端的植入窝中。踝状突的腹面与节柱相连。有3条节柱在近踝状突腹面处聚集成为一条较大的节柱,与踝状突前端的腹面相连。另有2条节柱也在近踝状突腹面聚集成为另一条较大的节柱,与踝状突后端的腹面相连。其余4条节柱与踝状突两侧的腹面相连。9条节柱的末端分别与9条外周致密纤维(outer dense fibers)相连。近端中心粒位于踝状突之中,远端中心粒分裂成为9条柱状结构。每条柱状结构分别依附于每一条节柱与外周致密纤维连接处的内侧。在远端中心粒的中央有轴丝的两条中央微管和两条内棒(internal robs)。在连接片的外侧方还有线粒体。线粒体不形成线粒体鞘。     

锁定接骨板与解剖接骨板治疗老年肱骨近端骨折的比较

目的：对比锁定接骨板与解剖接骨板治疗老年肱骨近端骨折的效果.方法：应用肱骨近端锁定接骨板及解剖接骨板治疗肱骨近端骨折56例.比较两种治疗方法在手术时间、术中出血量、术后疼痛评分、术后关节功能评分（score）等方面的差异.结果：56例均获随诊,随诊时间6～18个月,平均12个月.锁定接骨板组术中出血量（134.55±3...     

老年股骨转子间骨折不同治疗方法的评价

目的:比较髓外固定系统,髓内固定系统及人工股骨头置换治疗老年股骨转子间骨折疗效.方法:将220例股骨转子间骨折资料完整的患者分动力髋螺钉(DHS)组、股骨近端防旋髓内钉(PFNA)组、人工股骨头置换组(HHA)进行回顾性分析,其中DHS组82例、PFNA组68例、人工股骨头置换组70例.男性92例,女性128例,年龄70~101岁,平均79.8岁,骨折按Jensen-Evans分型:Ⅰ型22例、Ⅱ型51例、Ⅲ型78例、Ⅳ型44例、Ⅴ型20例、R型(逆粗隆型)5例.比较三组患者术前情况、手术时间、术中出血量、术后下地时间和完全负重时间、骨折愈合时间、患髋功能及并发症等.结果:术后患者获得8~24个月随访,平均13个月.三组疗效满意,优良率比较差异无显著性意义(P0.05),三组患者在性别、年龄、骨折类型、内科合并症方面差异无显著性意义.手术时间与术中出血量:PFNA组与DHS组及人工股骨头置换组、PFNA、DHS组比较具有统计学意义(P0.05).PFNA手术时间最短,术中出血量最少,人工股骨头置换组手术时间最长,术中出血量最多,DHS组居中.术后下地时间和完全负重时间:人工股骨头置换组与PFNA组、DHS组、PFNA组与DHS组比较具有统计学意义(P0.05);术后骨折愈合时间PFNA组与DHS组比较无统计学意义.术后并发症29例(13.2%).人工股骨头置换组Harris评分最高,差异有统计学意义.结论:三种方法均可以有效的治疗老年股骨转子间骨折,但应根据年龄、身体状况、骨质疏松情况、骨折类型等进行综合评估.对于不稳定型并有严重疏松且不能耐受关节置换术者,髓内固定为首选;对于高龄不稳定骨折,严重骨质疏松,术前可行走,能耐受一次较大手术者可首选人工股骨头置换.而对骨折稳定、骨质疏松不严重、身体状况较好者,也可选用DHS髓外固定.     

骨水泥增强对胸腰脊柱后路长节段固定手术的影响

临床研究表明,不同节段骨水泥增强椎体能够有效预防近端交界性后凸(Proximal Junctional Kyphosis, PJK),然而其中的生物力学影响尚不清楚。针对这一现象,本研究基于正常人体脊柱计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)数据,通过临床手术方案构建了T10-S1骨质疏松症胸腰脊柱后路固定(Posterior Thoracolumbar Spinal Fixation, PTSF)T11-S1及PTSF分别联合T10、T11或T10&T11节段椎体骨水泥增强(Vertebral Body Cement Augmentation, VBCA)构建的PTSF+T10VBCA,PTSF+T11VBCA,PTSF+T10&T11VBCA 4种手术有限元模型。通过有限元分析发现骨水泥增强椎体对于预防PJK有明显效果,单节段椎体增强会产生较大的松质骨骨折风险,因此,双节段椎体增强术对PJK的预防效果更好。     

基于改进PPO算法的双足机器人自适应行走控制

针对双足机器人在未知环境行走过程中步态不稳的问题,提出了一种基于近端策略优化(proximal policy optimization, PPO)的双足机器人控制方法.首先,构建动作网络和价值网络,引入长短时记忆(long short-term memory, LSTM),以缩小双足机器人与未知环境交互时的状态估计值与期望值之间的偏差;其次,在动作网络中引入注意力机制,自适应改变神经网络自主学习的权重系数,以提高学习效率,得到适应不同环境的稳定步态;最后,通过仿真实验验证所提算法的有效性.结果表明：改进后近端策略优化算法的收敛速度更快,学习效率更高,能够有效提高双足机器人自适应行走的稳定性.     

基于深度强化学习的无人艇轨迹跟踪算法研究

针对欠驱动水面无人艇(USV)轨迹跟踪控制问题,提出一种基于近端策略优化(PPO)的深度强化学习轨迹跟踪控制算法．为引导控制器网络的正确收敛,构建基于长短时记忆(LSTM)网络层的深度强化学习控制器,设计了相应的状态空间和收益函数．为增强控制器的鲁棒性,生成轨迹任务数据集来模拟复杂的任务环境,以此作为深度强化学习控制器的训练样本输入．仿真结果表明：所提出的算法能有效收敛,具备扰动环境下的精确跟踪控制能力,有较大的实际应用潜力．