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关键词： 膝骨性关节炎   地面反作用力   生物力学研究   足底压力中心   深度学习   比较测试   十折交叉验证   步态周期  

摘要： 目的地面反作用力(GRFs)及足底压力中心(COPs)是生物力学动力学分析以及姿势控制研究的重要指标。在楼梯行走中需要使用配备至少两块测力台的特制楼梯采集完整的GRF和COP数据。该楼梯并非标准配置,且在实验室外场景也较难实现。因此,本研究将基于深度学习算法开发GRF和COP估算模型,使得在没有测力台的情况下能够进行楼梯行走的动力学分析。方法基于一维卷积神经网络(CNN)架构构建了一个深度学习模型,使用运动学数据作为输入来估算楼梯行走任务中的三维GRFs和二维COPs。构建了一个大型数据集训练该模型,包括从172名受试者中采集到的3782个楼梯行走实验数据。受试者包括健康人、膝骨性关节炎患者以及中高风险心血管疾病患者。使用十折交叉验证来评估模型的性能。通过比较测试集中整个步态周期估算的GRFs和COPs与测力台金标准数据得出的归一化均方根误差(n RMSE)来评估模型性能。结果所建模型在上下楼梯任务中达到了最先进的估计性能,其中三维GRFs和二维COPs的n RMSE分别为2.525%~7.518%和5.012%~19.434。结论所建模型基于运动学数据,在估计上下楼梯任务中的地面反作用力(GRFs)和压力中心(Co Ps)方面达到了最先进的准确性,可以满足临床使用或生物力学研究的要求。使用本研究提出的模型,可以在不配备测力台的楼梯行走场景中估计上下楼梯时的GRFs和Co Ps。

关键词： 曲柄连杆机构   达朗伯原理   虚拟样机   响应面  

摘要： 活塞阀在长距离输水、供水排水、电力、灌溉等领域有广泛的应用,其传动机构对调节性能有重要影响。为评估设计参数对动力学性能的影响,文章通过矢量合成法求得曲柄连杆机构中滑块的速度,并结合求导法和达朗伯原理建立了曲柄连杆机构的动力学模型;对各个位置的动力学参数进行了矩阵求解,通过虚拟样机模型对曲柄连杆机构的动力学模型进行了仿真验证;并对曲柄连杆机构进行了参数影响研究,得到了各参数对传动机构性能的影响规律和设计变量的取值规则。结果表明这里建立的理论模型精度较高,对活塞阀传动机构的设计具有指导意义,也为进一步优化研究建立了理论基础。

关键词： 足底压力   体质量指数   步态分析   差异显著性   峰值压力   冲量   压强  

摘要： 背景:人体足底压力能反映下肢乃至全身的健康状况,是步态分析的重要基础,而体质量指数是其重要的影响因素。目的:探讨体质量指数对人体足底压力的影响。方法:选择徐州医科大学20名青年大学生为测试对象,其中男10名、女10名,年龄19-21岁,根据体质量指数值分为3组:超重组(体质量指数>25 kg/m2,n=3)、偏瘦组(体质量指数<18 kg/m2,n=4)、正常组(体质量指数18-25 kg/m2,n=13)。采用Zebris压力分布测量平板对3组受试者进行自然行走步态测试,获取完整步态周期参数,分析双足支撑时相各分期时间占比、压强峰值、峰值压力出现时间、峰值压力、冲量,并对各参数与体质量指数的相关性进行Person分析。结果与结论:①超重组受试者足弓支撑期时间占比相较其他两组相对较小,而足跟着地期和前掌蹬伸期时间占比相对较大;足跟着地阶段、前掌蹬伸期时间占比与体质量指数呈正相关,足弓支撑期时间占比与体质量指数呈负相关;②超重组受试者左足弓和前掌部的压强峰高于正常组,偏瘦组受试者左右足前掌部的压强峰值低于正常组;在足跟着地期,压强峰值与体质量指数呈正相关;在足弓支撑期,左足压强峰值与体质量指数、前掌蹬伸期双足压强峰值与体质量指数呈显著正相关;③3组受试者足底峰值压力出现时间由短到长为足跟<足弓<跖骨<足趾,在足跟着地期,峰值压力出现时间与体质量指数呈负相关,但在前掌蹬伸期两者呈现正相关,在足弓支撑阶段,左足弓峰值压力出现时间与体质量指数呈显著正相关;④足底峰值压力大小主要表现为足跟内侧>趾骨/中间2-4跖骨>足跟外侧>内外侧跖骨>足弓,足跟内侧峰值压力最大,足弓最小;除左足的足趾外,其余各区域峰值压力与体质量指数呈显著正相关;⑤偏瘦组和超重组地面冲量最大在足跟着地期,地面冲量最小在前掌蹬伸期,正常组足弓地面冲量最小;受试者足底不同分期的地面冲量与体质量指数呈显著正相关;⑥结果显示,青年人群应控制体质量指数、穿合适的鞋、保护好足踝,预防扁平足等的发生。

关键词： 仿猛禽机器人   稳态栖息模型   动量模型   栖息成功参数域   欠驱动抓握腿爪  

摘要： 提出了一种在非结构化环境中具备可靠抓握和稳定栖息能力的仿猛禽机器人,求解了具有最小倾覆力矩的腿部最优尺寸,获得了满足倾覆力矩和动量约束的栖息成功参数域,设计了具有强大抓取力并通过自锁保持可靠抓握状态的欠驱动抓握腿爪.上述确保稳定栖息的动力学参数优化设计,以及确保可靠抓握的精巧腿爪结构,为实现仿猛禽栖息机器人在遥感探测、搜救避险、环境监测等非结构化环境中的广泛应用奠定了基础.

关键词： Li/SF_(6)   点火滞燃期   反应动力学   激波  

摘要： 为探究不同温度及压力条件下锂/六氟化硫(Li/SF_(6))燃烧现象及反应动力学参数,利用激波诱导高压热载荷激励Li/SF_(6)燃烧实验台测量了温度范围为830~1400 K,压力范围为0.8~11 atm时的点火滞燃期;利用可视化实验段探究了Li/SF_(6)燃烧过程和基本发光现象等规律;利用点火滞燃期与温度和压力呈现出的典型Arrhenius依赖关系,通过多元线性回归法得出反应动力学参数。研究结果表明,Li/SF_(6)燃烧的点火滞燃期随温度和压力的升高而减少,发光现象随压力的升高由红色孤立火核逐渐转化为白色明亮火焰,并结合实验测定的点火滞燃期求出了指前因子A、指数因子n和活化能Ea,为明晰燃烧特性、构建数值仿真提供了重要依据。

关键词： 地面反作用力   正常体重   有氧运动   BMI指数   运动损伤   生物力学参数   跳绳   关节损伤  

摘要： 目的跳绳是一种简单而有效的有氧运动,也是超重人群进行减脂的有效手段。通过了解比较跳绳时正常体重人群与超重人群的下肢生物力学差异,帮助识别可能导致运动损伤的风险因素。方法招募超重组(BMI>30 kg/m^(2))受试者10例,和正常体重组(BMI<30 kg/m^(2))受试者10例。使用运动捕捉系统、测力台和肌电等设备,研究跳绳运动对正常体重和超重人群下肢关节运动学、动力学、肌肉激活程度和地面反作用力等生物力学参数的影响,以及这些参数在冠状面和矢状面的变化,从而收集参与者的下肢生物力学数据。采用独立样本t检验分析组间差异。结果超重组髋关节内收大于正常组(P<0.05)。超重组髋屈曲最大值小于正常组(P<0.01);超重组髋屈曲最小值大于和正常组(P<0.01);超重组膝屈曲最小值小于正常组(P<0.05);超重组在跳绳着陆时膝关节外展大于正常组(P<0.05);超重组踝屈曲最大值小于正常组(P<0.05)。结论与健康体重的同龄人相比,超重人群在跳绳着陆时下肢在冠状面和矢状面生物力学方面表现出显著差异,同时超重个体可能面临的膝关节动作限制问题,关节变化量变小有可能导致超重人群在落地时缓冲幅度不够从而导致关节损伤的发生。这些差异可能会使超重人群在从事跳跃着陆活动时膝关节受伤的风险更大。

关键词： 奥氮平   群体药代动力学   非线性混合效应模型   个体化给药  

摘要： 目的通过分析奥氮平的群体药代动力学研究,探讨影响奥氮平药动学参数的因素,为临床制定个体化给药方案提供依据。方法在中国知网、万方、维普、迈特思创、PubMed和Embase等中英文数据库,以“奥氮平”“群体药代动力学”“模型”“非线性混合效应模型”及“olanzapine pamoate”“olanzapine”“population pharmacokinetic”“pharmacokinetic model”“nonlinear mixed effect”“NONMEM”为检索策略,检索建库至2023年5月所有关于奥氮平群体药代动力学的研究。结果共纳入14篇奥氮平的群体药代动力学研究,大多数研究将奥氮平的药代动力学描述为一个单室模型。成人群体药代动力学模型群体典型值吸收速率常数:(0.3~2.85)/h;表观分布清除率:(10.4~25.4)L/h;表观分布容积:(223~2390)L。儿童青少年模型群体典型值吸收速率常数:(0.142~0.758)/h;表观分布清除率:(13.6~16.8)L/h;表观分布容积:(322~899)L。年龄、体质量、性别、种族、吸烟状况、合并用药是影响奥氮平药动学参数的显著协变量。结论奥氮平药动学参数估计值存在差异且有不同程度的个体间变异,未来应侧重于对特殊人群的研究。有必要对先前发表的模型进行外部验证,以便更准地的描述模型的适用性。

关键词： 商业银行   合规管理   风险管理   冲量过程模型  

摘要： 面对当前国际经济金融环境愈加复杂多变的局势,对商业银行强化合规与风险管理提出了更高的要求。文章通过构建商业银行风险影响微系统,开展了冲量过程模型研究。结果表明:纳入合规管理与风险管理因素的系统是冲量稳定的,并且随着合规与风险管理的加强,银行风险状况、客户违约概率降低,竞争被动程度及经营下滑程度得到有效抑制;最后提出了严监管促稳健与强管理促发展的具体建议。

关键词： 四轮机器人   侧向推搡   抗扰控制   动力学参数   稳定控制  

摘要： 四轮移动机器人在受到外力干扰的情况下可能会出现不稳定、偏离预定轨迹或失去平衡等问题。为了提高机器人的稳定性和抗干扰能力,在侧向推搡情况下提出了四轮移动机器人运控抗扰控制方法。通过动力学模型,设置受侧向推搡影响的机器人参数,分析机器人完成主动侧摆需要满足的条件,并对其主动侧摆时的步态展开设计以保持机身稳定性;实验结果表明,该方法的轨迹跟踪较为精准,对四轮移动机器人进行控制时,左右两轮的力矩变化幅度较小,抗扰控制效果较好。

关键词： 超声心输出量监测   脓毒症   预测模型   外周血管阻力  

摘要： 目的:探讨超声心排血量监测(USCOM)联合临床指标对脓毒症的预测价值。方法:收集2017年2月至2018年5月广州医科大学附属第二医院EICU疑似感染患者214例为研究对象。记录患者的一般资料和实验室检查结果,并使用USCOM测量患者入院时血流动力学数据。根据脓毒症3.0诊断标准,分为脓毒症组与非脓毒症组,应用Logistic回归分析构建脓毒症的预测模型。采用受试者操作特征曲线ROC曲线下面积检验模型预测效能。结果:共收录214例疑似感染患者,其中非脓毒症组129人,脓毒症组85人。最终纳入脓毒症预测模型的预测因子分别为:每搏功(SW)、外周血管阻力指数(SVRI)、GCS评分、降钙素原(PCT)、白细胞计数(WBC)。ROC曲线下面积(AUC)为0.895,95%CI(0.837-0.938),敏感性为83.1%,特异性为83.3%,Youden指数0.6643。结论:SW、SVRI、WBC、PCT、GCS评分是预测EICU疑似感染患者的脓毒症发生的影响因素,由其构建的模型对脓毒症的发生有较高的预测价值。