复旦大学工程与应用技术研究院
- 作品数：254 被引量：493H指数：10
- 相关机构：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所天津大学精密仪器与光电子工程学院河北工业大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市“科技创新行动计划”上海市科学技术委员会资助项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生电气工程机械工程更多>>
- 基于计算机视觉的足踝三维运动自动分析技术研究
- 2024年
- 目的人体足部关节运动学测量在足踝及下肢疾病的临床评估中发挥着重要作用,而大量研究表明:足部多节段(即多关节)比传统单节段分析在临床应用中更具价值。然而,目前常用的光学动作捕捉系统采用人工解剖标记点,存在测量耗时大、手动标记误差等问题,制约了三维运动分析在足踝外科的临床应用与推广。因此,本研究提出一种无标记,且能够实现快速数据采集和自动运动学分析的技术和系统。方法采用自主研发的基于动态点云跟踪的足踝运动数据采集平台,通过深度学习模型(Point Net++)将足踝部自动分割为胫腓骨段、后足段,中足段,前足段和拇趾段,建立五节段运动学模型(Point foot analysis model,PFAM),将步态中足部关节变换矩阵转换为3个解剖平面欧拉角,量化评估足部多关节协调运动特征。结果本研究方法能够在无标记点的条件下自动分析步态中足踝部多关节旋转角度数据,实验结果表明:在基于深度学习模型自动分割下的运动学数据与人工分割的结果具有良好的一致性,且总体测量和分析总耗时达到分钟级别,效率远高于传统光学动作捕捉技术。结论本研究结合深度学习模型提出了一种无标记点自动多关节运动分析方法,高效获取运动数据有助于应用于临床建立大规模足踝运动学数据库,从而为临床干预和康复训练提供强有力的技术支撑。
- 黎杰文王旭马昕陈文明
- 关键词：计算机视觉数据采集平台变换矩阵动作捕捉技术胫腓骨
- 基于非等径双球堆积模型和蒙特卡罗仿真模拟的纳米铜烧结互连机理分析被引量：2
- 2021年
- 为了满足第三代半导体低温封装、高温服役的要求,纳米金属颗粒烧结封装互连逐渐替代传统钎料回流焊工艺,而高致密度烧结是实现高可靠性封装的必要条件之一.为了研究纳米铜颗粒烧结互连机理,首先通过非等径双球三维密集堆积模型构建理论颗粒配比与堆积孔隙率之间的关系,然后采用蒙特卡罗仿真模拟不同粒径比的双球模型颗粒烧结过程,最后通过纳米铜混合烧结试验来验证理论推算和仿真模拟结果.结果表明,根据3种三维密集堆积模型估算,孔隙率最低时的颗粒粒径比在10∶1~5∶1之间;仿真模拟结果显示,粒径比为5∶1时的双球模型收缩率最大;选择250和50 nm两种粒径纳米铜进行混合烧结试验,证实烧结致密度最佳条件时的颗粒质量比为8∶1,与理论计算结果相符.由此可见,该方法可以为纳米铜烧结在第三代半导体封装互连中的应用和工艺优化提供了理论支持.
- 蒋大伟樊嘉杰胡栋樊学军张国旗
- 关键词：第三代半导体致密性
- 机器人辅助手部运动神经康复系统的进展与趋势研究被引量：1
- 2021年
- 基于脑机接口(BCI)的神经反馈训练是一种用于脑卒中后运动康复的新方法,与传统康复方式不同,这种方法可以调动患者训练的主动性,提高大脑的参与度,诱发神经功能重组,从而改善康复训练的效果。本文针对融合手功能康复机器人的神经反馈训练系统进行深入调研,通过手部运动神经活动诱发范式、手部康复机器人的运动反馈方式、神经解码方式和手部康复训练评价方式的介绍,分析神经反馈训练系统的研究现状,揭示神经可塑性机制在康复医学中的转化及其应用研究不足,并基于当前需要解决的问题,探讨系统效用提升的途径。
- 程绮颖王友好杜强李阳罗静静王洪波
- 关键词：手功能康复脑机接口脑功能重组
- 压电爬行平台高精度步长控制调速方法被引量：1
- 2024年
- 压电爬行平台是实现微纳尺度运动控制的重要执行器,其调速精度直接影响定位的准确性.然而,压电爬行平台在开环调速中常采用频率控制调速方法,并未考虑压电致动率相关特征对单步步长的影响,因此导致压电爬行平台的速度公式失准,使运动的定位精度受到损害.为解决此问题,本文提出高精度步长控制调速方法.该方法能够结合速度公式,在定频率下使用电压-单步位移特性对步长精准建模,通过调节切向压电叠堆的电压信号峰峰值控制步长大小,从而忽略率相关特征的影响,满足压电爬行平台调速精度需求.实验证明,在压电爬行平台的倍速控制对比中,高精度步长控制调速方法的控制效果显著优于传统频率控制调速方法.在2.0秒定时长的终点位置处,两组对照实验的开环定位误差率分别从9.642%和17.01%减小至0.282%与0.729%.
- 杨奕潇孙煜康华洲杨晓峰
- 采用大芯片的高功率密度SiC功率模块设计被引量：1
- 2024年
- 碳化硅SiC(silicon carbide)器件具备耐高压、低损耗和高热导率等优势,对电动汽车行业发展具有重要意义。提出一种利用大芯片封装的SiC MOSFET功率模块设计,并开展实验分析模块的电气性能;搭建仿真对仅有电特性与电特性和温度负反馈结合这2种情况下模块温度进行对比研究。仿真结果表明,在相同工作条件下,采用大芯片封装设计的SiC MOSFET功率模块导通电流能力更强,温度变化更小,电气性能有所提升。
- 李东润宁圃奇康玉慧范涛范涛史文华
- 关键词：电动汽车功率密度功率模块
- 双面散热SiC功率模块温度均匀性和开关特性评估被引量：1
- 2024年
- 碳化硅MOSFET因其材料特性被广泛应用于新能源汽车的高压、高频和高功率密度场合。在考虑双面水冷散热过程,往往忽略芯片布局间距对于散热以及芯片温度均匀性的影响,未考虑芯片温度均匀性对于多芯片并联电流均匀性的影响。针对上述问题,设计一种双面水冷的封装结构,分析不同芯片布局间距对芯片温度均匀性的影响,分析不同结温及不同芯片布局对寄生参数及开关特性的影响,并针对不同芯片布局间距和不同液冷工况,采用大量仿真及响应面对比分析,验证了所提方法的有效性,为SiC功率模块封装对芯片温度均匀性及开关特性的影响提供技术方法指导和定量分析。
- 廖淑华周锦源李敏李敏
- 关键词：温度均匀性开关特性
- 全光谱照明对青年人血压、心率和视觉舒适度的影响
- 这项研究旨在研究全光谱照明是否会对人体产生生理学影响。研究采用的指标是心率、血压(非视觉指标)及视觉舒适度(视觉指标)。我们招募了20名受试者,利用自制的、由多种单色光LED集成的光谱可调的灯具在12种不同的光谱下进行了...
- 汤露瑶刘木清
- 关键词：心率血压视觉舒适度
- 文献传递
- 支架植入的有限元仿真及其在出血型心脑血管疾病手术规划中的应用被引量：2
- 2020年
- 血管支架的虚拟释放在心脑血管疾病的介入治疗手术规划、风险评估中具有非常重要的作用。本课题组基于有限元方法建立了编织型支架和覆膜支架虚拟释放的数值仿真平台,利用该仿真平台模拟了血流导向装置植入治疗脑动脉瘤的整个过程,并分析了血管的变形以及血管壁上的应力和应变等力学参数,为脑动脉瘤介入治疗手术规划以及血流导向装置的优化设计提供了依据;模拟了覆膜支架植入治疗主动脉夹层的整个过程,并研究了不同直径放大率的覆膜支架植入后血管壁所受应力的变化,进一步证实了血管壁上的最大应力点分布在血管壁与第一节细小镍钛合金环接触处,为优化手术方案和覆膜支架的设计提供了依据。
- 王盛章蔡云寒孟庄源张晓龙杨新健董智慧
- 关键词：脑动脉瘤覆膜支架有限元仿真
- 人手指腹与光滑物体间的静摩擦力与湿度和抓持力的关系
- 2020年
- 为了研究人手指抓持表面光滑物体时静摩擦力与湿度和抓持力的关系,在本研究中设计并制作了一种可在被抓持物体的重量连续变化的条件下测量指腹变形、抓持力及摩擦力的装置.在不同湿度和被抓持物体重量的条件下测量并分析了指腹变形及其与表面光滑物体之间的最大静摩擦系数,通过指腹变形量度量指腹与被抓持物体之间的黏着力,以此分析湿度对最大静摩擦系数的影响机理.结果表明:最大静摩擦系数依存于抓持力,随抓持力的增加先呈负幂函数变化,然后稳定为一定值;湿度会影响指腹与被抓持物体之间的黏着力,从而影响抓持的最大静摩擦力;潮湿时黏着力最大,抓取表面光滑物体最省力且不易打滑;湿度对最大静摩擦系数的影响是非线性的,最大静摩擦系数随湿度的增加而增加,到达峰值后逐渐减小.
- 陈强郭士杰陈强
- 关键词：指腹黏着力
- 基于颅颌面数据集驱动的三维修复研究
- 2024年
- 目的提出基于学习的颅颌面自动修复方法,在自主构建的数据集上进行学习,以自动生成缺损部分的形状,为复杂颅颌面结构的修复提供参考。方法基于头颅CT数据重建并标注了125例头骨数据,每一例构建21种缺陷分类,使用图像配准、阈值滤波等技术完成数据预处理,并提出一种新的颅颌面自动修复技术,完成颅颌面缺损部分的形状生成。结果提出的方法在CMFDefects数据集上能够重建出兼具美观和保护功能的形状。结论颅颌面骨骼形状各异,解剖结构复杂,本研究结合深度学习与数据驱动方法能很好地完成颅颌面骨骼缺损的生成,为颅颌面修复手术的术前规划和术中操作提供可靠的依据。
- 金泽文张新康汪文胜陈欣荣
- 关键词：图像处理三维重建
