基于形状记忆智能织物的皮肤启发零碳热湿管理

学术背景 随着全球温室气体排放的持续增加,环境温度不断上升,人类面临着极端气候带来的健康和生产力的潜在威胁。尤其是在夏季,空调和电扇等制冷设备的广泛使用导致能源消耗急剧增加,进一步加剧了温室气体的排放。据统计,夏季制冷设备目前占全球二氧化碳排放的40%,预计到205年将上升至50%。此外,寒冷环境也对人类生命构成威胁,例如在2021年甘肃白银马拉松事件中,极端天气导致多人死亡。因此,开发一种可持续、零能耗、零排放的智能纺织品,能够在无需外部能源输入的情况下调节人体热湿平衡,成为了当前研究的重点。 智能热湿管理纺织品能够有效调节环境与皮肤之间的热湿舒适度,大幅减少能源消耗,符合可持续发展的目标。然而,现有的热湿管理纺织品在智能响应性和实时调节能力上仍有不足,特别是基于形状记忆聚合物(SMP)的...

用于四足机器人的定制突出结构步态传感器

用于四足机器人的定制突出结构步态传感器

四足机器人应用的柔性步态传感器研究 背景介绍 随着机器人在日常生活和工业生产中的广泛应用,尤其是在需要标准化、持久性和重负荷操作的场景中,智能机器人的发展逐渐成为趋势。然而,机器人在复杂环境中的操作仍面临诸多挑战,例如救援任务、自动化物流、自主运输和智能家居等领域。这些机器人需要理解其工作环境并自主操作,而机械运动的稳定性是其中的关键因素。传统的稳定性保障方法包括使用精确的传感器来监测姿态和环境,并结合复杂的控制系统来调整运动。然而,随着应用场景的复杂化,现有的传感器技术已无法满足需求,特别是在不规则地形和障碍物导航方面。 为了应对这些挑战,研究人员开始探索新型传感器技术,尤其是能够同时检测压力和振动的柔性传感器。这类传感器可以模仿生物机械感受器的功能,帮助机器人更好地感知外部环境。本研究提...

新型传感器集成离合器的设计及其在准被动背部外骨骼中的应用

学术背景 在现代工作环境中,尤其是涉及重复性搬运和弯腰的行业,腰部损伤是一种常见且代价高昂的职业健康问题。根据统计,腰部损伤占美国所有职业性肌肉骨骼损伤的35%。尽管通过人体工程学控制(如减少某些物料搬运任务)可以降低风险,但在许多情况下,完全消除风险暴露并不可行。因此,开发能够辅助工人减轻腰部负担的技术显得尤为重要。 外骨骼(Exoskeletons)和外骨骼服(Exosuits)是近年来兴起的一种可穿戴技术,能够通过提供辅助力来减少腰部损伤的风险。准被动外骨骼(Quasi-passive exos)结合了被动外骨骼的轻便性与主动外骨骼的灵活性,能够在需要时提供辅助力,而在不需要时保持不干扰用户的状态。然而,现有的准被动外骨骼离合器在设计上存在一些局限性,特别是传感和控制能力不足,限制了其...

通过分形分数阶算子进行混合Brinkman型流体在水平太阳能集热板上的传热能力分析

混合Brinkman型流体在水平太阳能集热板上的传热能力分析 研究背景与问题提出 随着全球对清洁能源需求的不断增长,太阳能作为一种可再生、清洁且低污染的能源,受到了广泛关注。然而,传统的太阳能集热器(如平板太阳能集热器)在吸收太阳辐射和转换热能方面存在效率瓶颈。为了解决这一问题,研究者们提出了使用纳米流体(nanofluids)作为工作流体的新方法。纳米流体是一种由纳米颗粒分散在基础流体(如水、乙二醇等)中形成的悬浮液,其热性能显著优于传统流体。尽管如此,单一类型的纳米流体仍存在局限性,因此近年来,混合纳米流体(hybrid nanofluids)逐渐成为研究热点。 混合纳米流体通过结合不同种类的纳米颗粒(如单壁碳纳米管SWCNTs和多壁碳纳米管MWCNTs),进一步提升了热导率和传热效率。...

基于Lidar引导的视觉中心3D物体检测的几何预训练

基于Lidar引导的视觉中心3D物体检测的几何预训练

基于LiDAR引导的几何预训练方法提升视觉中心3D目标检测性能 背景介绍 近年来,多摄像头3D目标检测在自动驾驶领域受到了广泛关注。然而,基于视觉的方法在从RGB图像中精确提取几何信息方面仍面临挑战。现有的方法通常利用深度相关任务对图像骨干网络进行预训练以获取空间信息,但这些方法忽略了视角转换的关键问题,导致空间知识在图像骨干和视角转换模块之间存在错位,从而影响了性能。为了解决这一问题,本文提出了一种新颖的几何感知预训练框架——GAPretrain。 论文来源 该论文由Linyan Huang, Huijie Wang, Jia Zeng等作者撰写,他们分别来自厦门大学人工智能系、上海AI实验室OpenDriveLab以及上海交通大学。论文发表于《International Journal ...