摘要 —本文介绍了 RoboGrav,这是一项专注于在第 42 次 DLR 抛物线飞行活动期间在零重力条件下测试全扭矩传感机械臂的任务。RoboGrav 与德国航空航天中心 (DLR)、KINETIK Space、iBOSS、慕尼黑工业大学 (TUM) 和 Novespace 合作进行,旨在推进扭矩控制机器人操纵器的开发和测试,用于在轨服务 (OOS) 和空间组装任务。本文强调了扭矩感应的重要作用,它增强了零重力条件下的操纵任务。进行了实验测试,以确保控制器在零重力下的自由空间运动期间的稳定性,使用针状末端执行器进行环境相互作用。采用外力感应来评估机器人在不同控制器上的准确性和性能。这也使得能够比较机器人在零重力和全重力环境中的行为,为将地球开发的算法转移到太空应用提供了宝贵的见解。使用 iBOSS“iSSi”接口进行的模拟卫星对接任务展示了机器人通过阻抗控制管理位置误差的能力,从而提高了操作稳定性。为该项目开发的技术,例如扭矩传感器的集成、所提出的基于 FPGA 的联合控制算法和通信接口、高级控制器和决策算法,可以转移到未来的太空任务中。RoboGrav 的扭矩传感器机械臂为未来的太空服务和太空组装任务提供了宝贵的经验和方法。
摘要——肿瘤感染的大脑是一种可怕的疾病。它是大脑中因细胞发育不规则而形成的区域。使用 MRI 成像方法识别和分类受感染的大脑区域可能具有挑战性。使用各种成像方法可以得到人脑解剖图像。使用标准图像处理方法很难检测到奇怪的大脑结构。MRI 可以区分并解释人类的神经系统设计。本研究提出了一种检测脑肿瘤的分析方法。因此,脑肿瘤早期诊断技术对于降低死亡率至关重要。我们提出了一种计算机辅助放射学系统,该系统将从 MRI 数据分析脑肿瘤以进行诊断。我们构建了一个模型,该模型使用 FCM 和 Kernel FCM 对 MRI 图像进行分割,使用 DWT 提取特征,使用 SVM 网络对肿瘤进行分类。关键词——MRI、分割、FCM、KFCM、DWT、SVM。介绍在人体中,大脑是控制认知、记忆、视觉和呼吸的主要处理器官。数以百万计的细胞堆积在坚硬的颅骨中,以保护大脑免受外力的伤害。脑干是这个重要器官的起源。因此,大脑中的任何异常都可能危及人类健康。脑肿瘤是这些疾病中最严重的。脑肿瘤的治疗方法取决于其位置、大小和种类。脑肿瘤最常见的治疗方法是手术,它没有神经系统副作用 [1]。有几种方法可用于诊断脑肿瘤,包括计算机断层扫描 (CT) 扫描、磁共振成像 (MRI) 和脑电图 (EEG)
TYLER SCHILLING:当然!在过去 35 年里,我们一直在寻找提高客户海上生产效率的方法,我们最新的产品是 HD 和 UHD ROV。我们基于这些先前的开发成果取得的最新突破是 GEMINI。它之所以被称为 GEMINI,是因为它在前面有两个相同的机器人手臂。事实上,在开发原型中,一只手臂被命名为 Castor,另一只手臂被命名为 Pollux:这是双子座双胞胎的名字。这是一个非常雄心勃勃的飞跃,它涉及许多非常重要的技术,所有这些技术都专注于让工作系统始终在工作现场执行任务。此外,它使机器的成功操作和这些关键任务的完成比以往任何时候都容易得多。我们采用的关键技术首先是自动工具交换;GEMINI 系统携带 30 种不同的工具,可以在任一机器人手臂上自动交换。通常,更换任一手臂上的任何工具只需不到两分钟,这使得机器可以停留在工作现场(目标是 30 天),而不必无休止地往返地面。这就像你在做一个家庭装修项目,而 DIY 商店离这里有 8 小时的路程,每次你需要一个新工具时,你都必须跑一趟。显然,一键更换 30 种工具对于行业来说是一项非常重要的转变。事实上,在第一次工作不到一周后,它的价值就向客户展示了出来。我们开发的第二项真正重要的技术是机械臂的力柔顺性。这可以减轻工具接触时产生的所有意外力
对生物组织和器官的行为进行建模通常需要在没有外部载荷的情况下了解其形状。但是,当通过成像技术在体内获取其几何形状时,由于外力的存在,物体通常会受到机械变形的约束,并且需要重建无负荷构型。本文通过深入研究理论和数值方面,特别关注心脏力学,解决了这个至关重要且经常被忽视的主题,称为反弹性问题(IEP)。在这项工作中,我们扩展了Shield的开创性工作,以确定IEP的结构,并在身体和主动力的情况下使用任意物质不均匀。这些方面在计算心脏病学上是基本的,我们表明它们可能打破了反问题的变异结构。此外,我们表明,即使存在恒定的neumann边界条件和多凸应变能量功能,逆问题也可能没有解决方案。然后,我们提出了广泛的数值测试的结果,以验证我们的理论框架,并表征与IEP直接数值近似相关的计算挑战。具体来说,我们表明该框架在鲁棒性和最佳性方面都优于现有方法,例如Sellier的迭代程序,即使通过加速技术改进了后者。一个值得注意的发现是,与标准弹性相比,多方式预审人员是一个级别的添加剂Schwarz和广义的Dryja – Smith-Widlund提供了更可靠的选择。最后,我们成功地解决了IEP以进行全心线的几何形状,表明IEP公式可以在现实生活中计算出无压力的配置,在现实生活中,Sellier的算法证明不足。
材料中,CNCs的排列起着至关重要的作用。到目前为止,已证明有几种有效的方法来排列CNCs,例如使用铸造蒸发法[6]、剪切力[7]、磁场[8]和电场。[9]除了上述方法所需的复杂装置或CNC薄膜的固有脆性外,最近出现了一种基于液体行为辅助策略的排列CNCs的新方法。[10]使用动态水凝胶体系来驱动CNCs的排列,其中CNCs的取向由外力产生。当纳米材料在空气干燥后相对位置固定时,就得到了颜色可调的CNC混合薄膜。另一方面,为了克服从天然原料中分离CNCs的问题,例如苛刻的条件或高能耗,[11]我们开发了一种新的可回收、选择性的碱性高碘酸盐氧化方法,从而可以高产率地制备PO-CNCs。 [12] 然而,PO-CNCs 上羧基含量相对较少,削弱了水凝胶前体中 PO-CNCs 的稳定性,并且由于许多其他溶解化合物的存在,可能导致 PO-CNCs 聚集,这也给将 CNCs 均匀嵌入潜在光学器件材料带来了普遍挑战。由于水凝胶中 CNCs 的取向依赖于剪切力,因此要求水凝胶具有较高的拉伸性和足够的韧性。由于缺乏有效的能量耗散机制,传统水凝胶通常机械强度差、拉伸性低。[13] 因此,人们已采用各种策略(包括静电相互作用 [14] 双网络结构 [15] 滑环连接 [16] 和疏水缔合 [17])进行交联和能量耗散,以提高水凝胶的性能。为了简化CNCs与聚合物基质之间的相互作用,避免所得光学材料中过多的变量,一种通过共价键交联的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶具有高透明度和适用的机械性能等优势,是通过液体行为辅助法对PO-CNCs进行取向的有希望的候选材料。[18]中性水凝胶前体溶液可使PO-CNCs稳定存在。此外,其他光学材料,如金纳米棒(GNR),也可以适应这种水凝胶体系,其中表面等离子体共振(SPR)将诱导可见光区域的光吸收。[19]因此,这种水凝胶
聚合物的形状记忆效应(SME)是指固定临时形状并按需恢复其永久形状的能力。虽然通常由成型过程确定,但临时形状可以由编程步骤(或形状固定步骤)中施加的外力任意定义。此属性将形状的记忆聚合物(SMP)与许多其他类别的刺激反应性变化的聚合物区分开来,从材料行为和潜在的应用方面。可以追溯到1940年代的聚合物中小企业的识别。Raychem Corporation的最著名的商业SMP产品(热收缩管)出现在1950年代后期,此后已广泛用于各个工业领域。在当今市场上也可以使用其他类似的商业产品,例如热链标签和收缩 - 灰色玩具。尽管早期商业上的成功,但在上个世纪,SMP的典型研究仍然落后。这主要反映在两个方面。首先,在早期文献中,基本聚合物中小企业的分子要求错误地说明了。最容易的说法是,SMP应具有反向相位和一个冷冻相,这些相位分别具有固定临时形状并定义永久形状的重新负责。这意味着对两相聚合物系统的要求。实际上,与物理或化学交联相结合的任何可使用相位过渡的聚合物都足够。前者允许对分子节迁移率进行可杀死的临时形状固定,后者确保了永久形状的记忆。因此,可开关段和网络结构的组合代表了对SMP分子需求的更准确描述,这是在2011年提出的。[1]这是非平凡的,因为它意味着任何具有可逆热转变的网络聚合物都有预期具有形状的记忆特性。此外,具有物理交联网络或通过化学交联修改的热塑性聚合物也很容易符合标准。新的描述正确地指出了一个事实,即中小企业对于一小部分多相聚合物不是唯一的,但是对于大多数(如果不是全部)聚合物来说,可以期待。的确,从不同角度观察,中小型企业源自粘弹性效应到聚合物。不仅在扩展材料类的扩展,而且还发现多功能形状的记忆行为。上个世纪SMP发育的第二个且相当显着的缺陷在于,除了供暖之外,缺乏高级功能引发了临时形状和永久形状之间的单向形状转移。现在,这被归类为单向双形效应,可以与21世纪发现的许多其他新中小型企业区分开。
抽象的简介:在过去的几年中,颅骨不对称一直在增加,尤其是位置,其特征是由作用于婴儿颅骨的外力以及宫内运动。本研究的目的是确定健康的新生儿的平均头脑指数(CI),年龄在24至48小时的出生年龄,巴西国籍。方法论:流行病学研究,有一个健康的新生儿样本(RN),于2023年11月11日至2024年3月20日在西帕拉纳大学(HUOP)的孕产妇儿童单位(HUOP)举行。对母亲的访谈和RN的颅骨计量学进行了访谈。该研究得到了伦理委员会的批准:意见号5.796.884。结果:头部指数的总体平均值为81.7%(3.2),男性为81.1%(±3.4),女性为82.2%(±3.0)。结论:由于研究的结果,得出的结论是,对于分析的样本,RN的头皮指数(CI)为81.7%(±3.2),而中脑的得分为78.5%-84.9%。关键字:人体测定法;颅面;新生。摘要简介:在过去的几年中,颅不对称性一直在增加,特殊的位置不对称性,其特征是作用于婴儿颅骨的变化以及宫内运动。目的:本研究是确定巴西国籍24至48小时的健康新生儿的平均头脑指数(CI)。该研究得到了伦理委员会的批准:意见号5,796,884。方法论:流行病学研究,有100个健康新生儿(NB)样本,在2023年11月11日和Mar Newborns之间在大学医院Do West DoParaná(Huop)的母亲和儿童单位进行。 div>结果:总体平均头孢索指数为81.7%(3.2),对于邪恶,它是81.1%(±3.4),对于女性,为82.2%(±3。0)。 div>结论:由于研究的结果,得出的结论是,对于所分析的样本,新生儿的头ep骨指数(CI)为81.7%(±3.2),而梅尔巴利的得分为78.5%-84.9%。 div>关键字:人体测定法;颅面;新生。 div>摘要简介:近年来颅骨不对称性一直在增加,尤其是位置不对称的,其特征是由对婴儿颅骨的外部力量以及宫内运动的变化。 div>目的:本研究的目的是确定巴西国籍24至48个小时的出生24至48小时的健康新生儿的平均水平(IC)。 div>方法论:流行病学研究,有100个新生儿(RN)样本,在医院的产妇儿童单位进行
创伤性脑损伤(TBI)仍然是全球死亡和残疾的主要原因,其发病率正在增加。仅在美国(美国),每年有超过200万个急诊科(ED)访问,22万次住院和64,000人死亡中心,以疾病控制和预防估计中心估计[1]。最近的大型多中心研究表明,估计有10%的中度至重度TBI患者在6个月内死亡,而另外20%的患者完全依赖于护理的各个方面[2]。在轻度TBI中,30-56%的人在伤害后6-12个月没有回收到其功能基线[3,4]。已建立了临床诊断的可接受的标准,通常由头部外力创伤组成,导致意识的改变至少会改变[5]。生物力学负载类型的闭合头部损伤类型包括撞击(脑实质与颅穹顶直接碰撞,例如coupy-contreconcoup),冲动(惯性力(惯性力)(惯性力在翻译或旋转期间作用在脑组织上压碎伤害)[6]。穿透性和爆炸型伤害带来了其他挑战和管理考虑。表现症状通常在类型和严重程度上是异质的,范围从轻度的障碍后症状到局灶性神经系统作用,闭塞,昏迷和死亡。迅速诊断TBI对于临床治疗途径的分类至关重要,需要了解最新的诊断方法和工具。在过去的十年中,分类,治疗,诊断和预后的显着进步已经提高了人们对护理中当代差距及其解决方案的理解。迅速评估临床体征和结构性伤害对救生护理的重要性不能被夸大。Major创伤中心公认的当代框架包括呈现格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分,以快速评估潜在的神经系统妥协,而头部计算机断层扫描(CT)扫描作为创伤性内部病理学定位的金标准[7 - 9];结合实验室和辅助临床数据,GC和CT发现构成了TBI诊断,严重性分类和分类至当前临床范式内的护理水平。TBI诊断中的挑战包括表现和资源因素。表现症状可能有很大差异,并且可能会被基线神经系统或心理健康状况,年龄,病史和脆弱,随之而来的药物以及药物使用或中毒混淆。此外,对精确TBI严重性分类的挑战包括创伤性颅内病变类型的异质性,共存的多症创伤和不断发展的继发性伤害。基于模态,病变类型,位置和体积的神经成像评估的经过验证的框架的整合是改善TBI严重性分类系统的基础[10,11]。磁共振成像(MRI)对小挫伤和轴突损伤更为敏感(在CT上不容易看到),并且已证明可以识别27%的
图 1-1:物联网示意图 ................................................ . ................................................. ...................7 图 1-2:不同类型的条形码;一维或线性、堆叠线性和二维 [3]。................................................ . ................................................. ................................................. .....7 图 1-3:安全元件(智能卡、护照、重要卡)市场的全球预测(2010 年至 2018 年售出数百万件) – Eurosmart [4] .... ... ……………………………… ................................8 图 1-4:2017 年非接触式市场:销量(单位:百万台)[4] ……………………………… ......9 图1-5:战争期间利用反向散射原理与雷达操作员进行通信 [7]。................................................ . ................................................... 31 图 1-26:带有外力传感器进行跟踪的 RFID 标签食品 [25] ................................... 33 图 1-27:a) 使用基于石墨烯的外部功能化区域的 RFID 传感器b) 电阻随相对湿度变化而变化的结果 [22] ................................................... 33 图 1-28:通信 RFID 传感器系列模拟................................................ ................. 35 图 1-29:具有阈值检测功能的生物 RFID 传感器:a) RFID 传感器剖面图,b) 俯视图,c) 不可逆石蜡基底的影响:芯片最小激活功率随温度变化的变化[61]。................................................ . ................................................. ...................................................... 39 图1 -30:示例取自带有敏感天线的 RFID 传感器文献,左侧:完全由石墨烯制成的天线 [47],右侧:由石墨烯精细部件组成的天线 [72]。...................................... 41 图 1-31:取自[76]的结果:a) 900 MHz 下蒸馏水的电特性 b ) RFID 传感器的最小激活功率,针对不同气温进行测量和平均。...................................... 43 图 1-32:结果取自[48]:a) 示意图由 Pt_rGO 实现功能化的射频识别 (RFID) 传感器标签。b) 柔性 RFID 传感器的照片。c) RFID 传感器的测量结果作为氢浓度的函数。................................................ . 43 图 2-1:无源 UHF RFID 传感器的天线功能化检测策略 ................................. ....... 56 图 2-2:无源 UHF RFID 标签的等效电路 [1] ........................................ ................................................ 57 图 2 -3: 辐射图偶极子与各向同性偶极子的比较 [5] ................................................ 59 图 2-4:极化电磁波的特征,a) 垂直极化,b) 水平极化和 c) 圆极化 [6] ........................................ . ................................................. ................................................. ....... 60 图 2-5:RFID 阅读器和标签之间的读取距离示意图 ................................ ................................................. 60 图 2-6:材料与电阻率的关系 [8] .... ................................................... ................................................... 62 图 2-7:法拉第实验:电枢电容器 [10] ................................ 62 图 2-8:电容器上电场感应的偶极矩原子 [10] ................................................ . .... 63 图 2-9:极化现象示意图 [10] ................................................ .. ................................... 64 图 2-10:复介电常数随频率的变化 [14] ................................................... 66 图2-11:实部和虚部复介电常数的计算....................................................... ................................. 66 图 2-12:介电常数和损耗对天线反射系数的影响....................... 67 图 2-13:小麦面筋的复介电常数与相对湿度 (RH) 的函数关系,频率为 868 MHz,温度为 25°C [13]。................................................ . ................................................. ................................................. ...................................... 68 图 2-14:拟议传感器天线的组成示意图。................................................ . ............ 69 图 2-15:用不同的方法对球体进行网格划分: (a) 球体的几何形状;使用 (b) 四面体 (FEM)、(c) 正交单元 (FDTD) 和 (d) 三角形 (MoM)[21]。...................................... 70
bcs理论:探索其在高温超导体中的基本原理和挑战Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论是凝聚态物理学的一个关键概念,为自1957年以来提供了超导性的显微镜解释。这种现象涉及在临界阈值以下的温度下进行电力无电的材料。BCS理论的关键在于库珀对的形成,尽管它们是自然的排斥,但它们是一对电子。在低温下,这种配对是通过声子介导的吸引力在超导体的晶格结构中促进的。基态和首先激发状态之间的能量差距在维持超导性中起着至关重要的作用。BCS理论在各个领域都具有深远的影响,包括使用MRI机,粒子加速器和量子计算的医学成像。它的影响超出了对核物理,天体物理学和中子星研究的超导性,赢得了创作者约翰·巴丁(John Bardeen),莱昂·库珀(Leon Cooper)和罗伯特·施里弗(Robert Schrieffer),1972年诺贝尔物理学奖。然而,BCS理论面临着在1980年代发现的高温超导体的挑战。这些材料在温度下表现出超导性能,远远高于BCS理论的预测,这表明了另一种机制。研究人员正在探索理论,例如BCS-BEC交叉和磁波动,以了解这些现象。非常规超导体由于其不同的对称特性而构成挑战。这导致了新的理论模型的发展,这些模型试图扩展或补充原始的BCS框架。超导性的应用导致了MRI和粒子加速器以外的技术进步,包括材料科学方面的重大发展。bcs理论是理解超导性的基本框架,尽管局限性地解释了高温和非常规的超导性,但仍对其性质和指导技术创新提供了深刻的见解。该理论将超导性描述为由cooper Pairs Pairs Pairs的核物理学引起的微观效应。Bardeen,Cooper和Schrieffer于1957年提出了BCS理论,于1972年在1972年获得了诺贝尔物理学奖。在1950年代中期,超导性的势头取得了进展,从1948年的1948年论文提出的一致性是由于现象学方程而提出的一致性。温度和压力具有显着的关系,温度受压力变化的强烈影响。虽然BCS理论被广泛接受为超导性的基本解释,但人们认为其他因素正在发挥作用,有助于这种现象。这些潜在的机制尚未完全理解,甚至可能在低温下控制某些材料的行为。在极低的温度下,费米表面附近的电子变得不稳定,从而形成了库珀对。在常规超导体中,这种吸引力通常归因于电子 - 武器相互作用。这种现象首先是由库珀观察到的,他证明了结合是在有吸引力的潜力的情况下发生的,无论其强度如何。相比之下,BCS理论仅要求潜在具有吸引力,而无需指定其起源。该框架将超导性解释为库珀对凝结产生的宏观效应,库珀对表现出了一些玻色子性能。在足够低的温度下,这些对可以形成大型的玻色网凝结物。通过使用Bogoliubov变换,尼古拉·博格洛博夫(Nikolay Bogolyubov)也独立地开发了超导性的概念。在许多情况下,通过与振动晶体晶格(Phonons)的相互作用,间接引起配对所需的电子之间的有吸引力的电子相互作用。此过程涉及一个吸引晶格中附近正电荷的电子,导致另一个电子移入较高的正电荷密度区域。随着这些电子的相关性,它们会形成高度集体的冷凝物。打破一对所需的能量与超导体内所有对中的所有对所需的能量密切相关,从而使外力更难破坏配对。这种集体行为对于理解超导性至关重要,因为它使电子能够抵抗外部影响并保持通过超导体的恒定流动。BCS理论从假设电子之间的相互作用的假设开始,这可以克服库仑排斥。高温超导性的行为很复杂,尚未完全理解。虽然这种吸引力通常是间接的,这是由电子晶格耦合引起的,但基本机制对于理解理论的结果并不是至关重要的。实际上,在没有这种相互作用的系统中观察到了库珀对,例如同质磁场下的费米亚的超速气体。bcs理论提供了金属中量子力学多体状态的近似,从而通过有吸引力的相互作用形成了库珀对。在正常状态下,电子独立移动;但是,在BCS状态下,由于吸引力的潜力降低,它们被绑定在一起。形式主义是基于波函数的变异ansatz,后来证明在对的密集极限中是精确的。尽管取得了重大进展,但稀释和致密政权之间的跨界仍然是一个空旷的问题,吸引了超低气体领域的关注。BCS理论的关键方面包括带隙,临界温度和同位素对超导性的影响的证据。测量值,例如临界温度附近的热容量的指数增加支持超导材料中能量带镜的存在。随着温度升高的结合能的降低表明电子与晶格之间的相互作用逐渐减弱。必须通过改变所有其他对的能量来打破一个能量的差距。与普通金属不同,在正常金属中,电子状态可以随着少量的添加能量而变化,当超导性停止时,该能隙在过渡温度下消失。BCS理论提供了表达式,以表明差距在费米水平上以吸引力和单粒子密度的强度生长。它还解释了当材料进入超导状态时状态的密度如何变化,而在费米水平上没有电子状态。在隧道实验和超导体的微波反射中,最直接观察到了这种能隙。BCS理论预测了能量差距对温度的依赖性,包括其在零温度下的通用值。在1950年,两个独立的小组在使用不同的汞同位素时发现了超导性的同位素效应。这一发现很重要,因为它揭示了同位素的选择可能会影响材料的电性能和晶格振动的频率。同位素效应表明,超导性与晶格的振动之间的联系,后来成为BCS理论的关键组成部分。由其中一个组进行的Little -Parks实验提供了早期的迹象,表明库珀配对在超导性中的重要性。通过对二吡啶镁等材料等材料的研究进一步探讨了这一原理,该材料被认为是BCS超导体。BCS理论发展中的关键里程碑包括John Bardeen,Leon Cooper和John Schrieffer的作品,后者发表了有关库珀对中电子超导性显微镜理论和电子结合能的论文。他们的工作为我们理解超导性及其与晶格振动的关系奠定了基础。后来的发现,例如Bednorz和Müller在1986年的发现,揭示了某些材料中高温超导性的潜力。最近,研究继续探索这种现象,并在2011年报告了值得注意的发现。BCS理论是理解超导性的基石,它源于W. A.和Parks R.D.在1962年发表的超导缸中量子周期性的观察。这一理论是由莱昂·库珀(Leon Cooper),约翰·巴丁(John Bardeen)和J.R. Schrieffer在1950年代后期的《绑定电子对的开创性论文and syproscopic理论》中进一步开发的。他们的工作为理解某些材料在比温度以下时如何表现出零电阻的基础奠定了基础。Schrieffer的书《超导性理论》(1964)以及其他文本,例如廷克汉姆(Tinkham)的“超导性概论”和de gennes的“金属和合金的超导性”,提供了对BCS理论的全面解释。该理论已被广泛接受,并且仍然是研究的主题,其应用在包括量子材料和超导体 - 绝缘体跃迁在内的各个领域。对该主题的著名作品的引用包括库珀的“堕落的费米气体中的绑定电子对”,巴尔丁的“超导性显微理论”和“超导性理论”。BCS理论已经进行了广泛的研究,许多研究人员为其发展做出了贡献。体育学提供了超导性的基础知识的介绍,而舞蹈类比为Bob Schrieffer所描述的BCS理论提供了创造性的解释。超导性的研究仍然是一个积极的研究领域,并持续努力理解和应用BCS理论中概述的原则。