力觉临场感遥操作机器人(1):技术发展与现状

人机交互式机器人作为最具实用价值的特种机器人已成为当前机器人学研究的前沿和热点.临场感(Telepresence)技术是人机交互的核心.首先,回顾了力觉临场感遥操作机器人技术的产生、发展和现状,介绍了力觉临场感遥操作机器人在核领域、空间探测领域与远程医疗领域的应用情况;其次,对力觉临场感遥操作机器人的4大关键技术:传感技术、力反馈与触觉再现技术、大时延控制技术和虚拟预测环境建模技术等进行了综述;还介绍了东南大学仪器科学与工程学院机器人传感与控制研究所近20年来开展临场感遥操作机器人技术研究,以及在核探测、康复医疗领域应用的情况.通过回顾与分析,指出了力觉临场感遥操作机器人技术今后需要研究的几个重点问题.     

山东荣成天鹅湖大叶藻形态和生长的季节性变化研究

2012年8月至2013年7月,作者逐月对天鹅湖大叶藻(Zostera marina L.)的形态特征、植株密度、生物量和生产力进行了监测。结果表明,大叶藻周年株高最高值和最低值分别出现在7月和1月;叶鞘高度、叶鞘宽度和叶宽的最高值均出现在7月,叶鞘高度最低值出现在1月,叶鞘宽度和叶宽最低值均出现在2月;大叶藻顶枝、侧枝和花枝的周年密度最大值分别出现在6月、4月和5月,最小值分别出现在1月、8月和7月;单株生物量和地上部分生物量最大值均出现在7月,地下部分出现在10月,而单株生物量和地上部分生物量最小值均出现在1月,地下部分生物量最小值出现在3月;单株地上和地下生产力最大值均出现在6月,最小值则分别出现在1月和2月。分析显示,大叶藻在冬季由于水温较低导致生长缓慢,且植株较小,在春季随水温上升,生长开始加快。水温在夏初达到大叶藻的最适生长水温,大叶藻的生物量和初级生产力达到最高值,而夏末和初秋由于水温过高导致大叶藻个体生物量、密度和初级生产力开始降低。这种季节性变化与水温的季节性变化密切相关。     

Nautilus矿业公司SMS勘探中采用的取样技术与装备

海底大块状硫化物(SMS)富含铜、锌、铅等金属,特别是富含贵金属金、银,引起了国际采矿业的浓厚兴趣。近年来,以澳大利亚Nautilus矿业公司为先驱代表的国际大型资源开发商和投资商已介入海底多金属硫化物的商业化开采。文中介绍了Nautilus公司在巴布亚新几内亚专属经济区针对海底块状硫化物矿床开展的一系列以商业开采为目的的勘探取样活动,详细介绍了勘探中所采用的基本方法与技术,并重点对其地质调查中所应用的拖网挖掘取样、ROV海底表面取样、大洋钻探船岩芯取样和专门开发的ROV岩芯钻探取样的装备、取样结果及作业效率进行了较为系统全面地介绍。     

实验室培养端足类日本大螯蜚对镉的毒理敏感性研究

沉积物毒性生物检测是沉积物环境质量评价重要内容之一[1].在沉积物毒性生物检测实验中,常用的受试生物有端足类(Amphipoda)、多毛类(Polychaeta)、软体动物(Mollusca)、棘皮动物(E-chinodermata)和枝角类(Cladocera)等中的部分种类[2-3].端足类是目前开展海洋沉积物毒性检测的优选受试生物,对其研究工作进行的最多,经验积累也最丰富,用其进行的有关沉积物毒性检测的方法也比较成熟[3].目前国外已有20多种海洋端足类用于沉积物毒性生物检测中.野生受试生物受季节、数量的限制不能满足检测工作的需要.     

随机波浪作用下座床式大直径薄壁圆筒防波堤的动力分析空间模型

随机波浪作用下座床式大直径薄壁圆筒防波堤的动力运动过程分为:摇摆、摇摆—小滑移运动和摇摆—大滑移运动三种运动模态,引入了控制侧向滑移的阻滑板—弹簧—阻尼器运动模型,建立了相应的动力分析空间模型。在大型有限元软件ANSYS中利用参数化设计语言APDL进行二次开发实现其空间模型,并把此空间模型计算结果与文献[1]中建立的平面模型计算结果比较,获得了一些有价值的结论,表明了本模型和方法对随机波浪荷载作用下大直径薄壁圆筒防波堤动力响应的数值模拟的可行性和有效性。     

基于空间自回归和空间聚类的渔情预报模型

作者针对远洋渔场渔情预报精度偏低的问题,提出一种基于空间自回归和空间聚类的渔情预报模型。该模型利用空间自回归对收集到的渔业历史数据进行预处理,然后通过空间聚类将所有数据样本根据地理位置分划成若干个区域,最后研究每个区域中环境数据与渔获数据之间的数学关系,各自建立栖息地适宜性指数模型(Habitat Suitability Index,HSI),并以印度洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)为例进行验证。结果表明,本模型的均方差为0.1742,与传统线性回归方法的均方差0.2363相比,能更好地表达海洋环境数据与渔获量之间的关系,预测精度显著提高。     

基于大数据架构的国家海洋创新指标及其预测方法研究

基于国家创新体系理论和大数据思想,探讨国家海洋创新体系定义和范围;根据国家海洋创新体系的具体内容,选取对外海洋技术依存度、海洋仪器设备国有化率、海洋关键技术自主化率、海洋科技进步贡献率、海洋科技成果转化率等作为国家海洋创新预测指标;在Bigtable+MapReduce框架内讨论适用于海洋创新指标的预测方法,探索国家海洋创新指标预测技术思路,为建立支撑海洋创新战略制定的预测体系做了有益尝试。     

放养密度对大杂交鲟生长性能的影响及生理应答机制

为探讨放养密度对鱼类生长及生理应答机制的影响规律和作用,作者以大规格大杂交鲟(达氏鳇(Huso dauricus)♀×施氏鲟(Acipenser schrenckii)♂)为实验材料,研究了平均初始体质量约为243 g/尾,放养密度分别为6(SD1组)、9(SD2组)、12(SD3组)、15 kg/m3(SD4组)条件下,不同放养密度处理70 d后的实验鱼生长性能变化及生理应答机制。结果显示,放养密度对大杂交鲟肥满度影响不显著,SD2组鱼类具有最大的特定生长率和生长效率,随着放养密度增加,日增质量显著降低(P0.05),特定生长率和生长效率下降。测定了血液甲状腺素(T4)、三碘甲腺原氨酸(T3)和皮质醇水平变化,发现放养密度能引起大杂交鲟3个血液生理指标发生显著改变;随着养殖时间推移,T3和皮质醇浓度显著升高,T4浓度显著下降(P0.05)。这些结果说明神经内分泌活动的变化引起大杂交鲟血液生理指标变化,进而影响实验鱼生长性能。因此,在该养殖条件下推荐的养殖密度为9 kg/m3。