发布时间：2023-04-06 18:40:24
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的系统动力学论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
(一)一般资料。选取2012年12月至2013年12月我院接收的手术室护理实习生78例，按数字法随机分为观察组与对照组各39例，其中观察组男5例，女34例，年龄19-23岁，平均年龄(21±1．4)岁，本科学历13例，大专学历19例，中专学历7例;对照组男4例，女35例，年龄18-24岁，平均年龄(22±2．0)岁，本科学历11例，大专学历20例，中专学历8例。两组护生在性别、年龄及学历等方面无统计学差异(P＞0．05)，具有可比性。
(二)方法。两组护生均采取临床教学方式，其中对照组给予常规临床教学方式，观察组给予互动沟通教学模式，具体措施为护生在进入手术室之前，通过与带教老师互相介绍自身性格特点，增进与带教老师的了解，培养护生的爱岗敬业精神，使其充分了解到工作的意义，发挥其主动性与积极性;带教老师积极介绍科室相关的规章制度，熟悉手术室的基本布局，减轻其陌生感，使其以最快的速度适应手术室环境;尽量做到“一对一”带教，根据护生的特点合理安排教学任务，过程中动态评估护生的手术室专科知识的掌握情况，对护生的意见与建议要定时反馈;带教老师要关心护生的心理状态，了解其学习过程中所遇到的困难，并及时给予帮助。
(三)评价标准。带教老师根据学生的日常表现、理论知识、操作技能、管理能力等评估护生的出科学习成绩，并按照上述四项指标评估护生对自身学习的满意度，评分≥90分为非常满意，70-89分为基本满意，＜70分为不满意。
(四)统计学分析。采用SPSS17．0统计学软件对所得数据结果进行统计学分析。计数资料采用2检验，计量资料采用(x±s)来表示，组间比较应用配对t检验，P＜0．05表示差异有统计学意义。
二、结果
(一)两组护生理论及操作考核成绩比较。通过比较分析，观察组的理论、操作考核成绩优于对照组，差异有统计学意义(P＜0．05)
(二)两组护生对自身学习情况的满意度分析。通过采取互动沟通教学模式，观察组对自身学习情况的满意度高于对照组，差异有统计学意义(P＜0．05)
三、讨论
互动沟通带教模式即是师生互动、护生互动，带教老师指导护生进行积极有效的沟通交流，共同创造一个互动和谐的带教氛围。常规的带教方式重点主要集中在对护生的知识及技能的培养上，提倡循序渐进的带教方式，忽略调动护生的主动性，使其在工作时缺乏合作意识。互动沟通的教学模式强调培养护生积极主动的学习态度，以护生为中心，根据每个护生的具体特点，进行因材施教，并及时对护生所掌握的理论与实践知识进行反馈，动态评估每一阶段的学习效果，从而提高了护生的整体素质与业务水平。互动沟通教学模式主要是通过以下几点增强护生的学习效率，首先要营造一个和谐轻松的学习氛围，减轻护生对手术室的恐惧感，带教老师以热情、友善的态度向护生介绍环境及规章制度，让护生的心理有一个适应的过程，再介绍本科室的护士长及其他带教老师;其次即要定时安排师生座谈会，通过护生与带教老师相互提出问题、讨论问题并解决问题，为护生提供一个主动表现自己的机会，培养其与他人的合作性;再次要鼓励护生之间相互学习、相互补充、相互帮助，对各自的学习经验及学习成果与大家共同分享，增加护生的学习兴趣;最后要着重培养护生的人际沟通能力，在给患者做术前访视及术后随访时，注意言辞，要求护生所用语言通俗易懂并实事求是，在了解患者需求的同时保护患者的隐私，为护生在以后临床工作积累经验。
四、总结
中科院上海天文台研究员、博士生导师，星系动力学团组首席，中国科学院“百人计划”入选者沈俊太就志在解开谜团，努力带给更多人对宇宙的神秘向往，吸引越来越多的星空探秘人不断探索未知领域。科研脚步绕地球一圈，回到祖国后的沈俊太，喜人成绩接踵而来，而他却总是说，需要继续努力才能不断前进。走近宇宙
自幼成长于普通农村家庭的沈俊太，尽管当时的教育条件非常落后，但他依然以优异的成绩考取了山西省重点中学临汾一中，并在那里逐渐对物理科学产生了浓厚的兴趣。高考那年，他以优异的成绩考入中国科学技术大学。在大学校园浓厚的科研氛围中，沈俊太不仅增长了知识，也开阔了自己的视野。
本科毕业后，沈俊太踏上了东行的航班，飞抵大西洋彼岸的美国。此后，他的学术之路便越走越远，而身后留下的是一串星光熠熠的印记。1999年，他在美国西北大学物理与天文系获得硕士学位；2005年，在美国罗格斯大学获得天体物理博士学位。值得一提的是，沈俊太的博士论文荣获2006年度罗格斯大学Richard J.Piano博士论文奖。同年，29岁的沈俊太作为Harlan Smith冠名博士后，开始了在德克萨斯大学奥斯汀分校的科研工作。无论是“博士论文奖”，还是“Harlan Smith冠名博士后”，都是这两所著名大学里中国留学生首次获得的荣誉。
遨游在神秘的宇宙，沈俊太主要从事星系结构及动力学研究。在银河系的动力学结构中，他在棒旋星系，超大质量黑洞的测量，星系翘曲等诸多领域都做出了重要贡献。首次用无碰撞多体模拟的方法产生出了接近现实的p棒星系，并首次发现了双棒转动速度的波动性，此模型可成功解释双棒星系的众多观测特征；通过对星系建立基于轨道迭加的自洽动力学模型，精确测量出了超大黑洞的质量和星系暗物质晕的质量分布。
4年后，沈俊太入选中科院“百人计划”，作为杰出海外人才回到了祖国的怀抱。落户中科院上海天文台的他，继续从事着星系动力学的前沿研究。
其实早在回国之初，沈俊太还在学习重新适应国内的新环境，甚至比在美国时还要加倍努力。“因为竞争激烈，在天文学领域，国内最近几年发展迅猛。”沈俊太解释道。他说，走得很快，是因为自己在一艘走得比其他船都要快的大船上。他所指的“大船”，无疑是正在飞速发展的中国。
经过自己的不懈努力，沈俊太陆续获得了国家自然科学基金等各项项目的资助，并作为科研骨干参与了自然科学基金委重点项目。他也参与了两项国家“973”重大科学研究计划，并取得了令人瞩目的良好成绩。他还为陆琰院士组织编写的《现代天体物理》一书撰写了“银河系结构与动力学”等章节。他发表的多篇第一作者或通讯作者论文已经被国际天文学权威教科书《星系动力学》《星系的形成与演化》及剑桥大学Gilmore教授主编、Springer科学出版社出版的最新国际天文百科全书“Planets，Stars and Stellar Systems”等著作多次引述。
这些科研成果也让沈俊太逐步跻身于天文学国际专家行列。
探秘银河动力学
多年来，银河系的演化一直是天文学研究的热点领域。银河系是一个巨大的旋涡星系，学界通常认为它由星系盘、中心核球以及暗物质晕组成。近年来，沈俊太团队对银河系的核球结构做出了崭新的全面认识，提出了银河系核球是个“伪核球”，并不包含一个显著的经典核球。
2010年，沈俊太基于高精度多体模拟研究了银河系核球的动力学结构，发现一个棒旋星系模型与核球的众多观测数据吻合得极好，这表明银河系核球其实就是侧面看到的棒；它主要是由原初的星系盘通过自身动力学不稳定性增厚而产生的“伪核球”。所谓“伪”，是相对于经典核球而言――经典的星系形成理论预言核球应该是在星系并合过后产生的。
目前的星系形成理论认为，像银河系这样大质量的棒旋星系的形成，必须经过若干次星系并合的过程，而星系并合不可避免地会在星系中心形成显著的经典核球。所以根据沈俊太的这项研究，现有的星系形成模型必须在星系尺度上有大的改进以解释众多类似银河系的大质量纯盘星系，这也是目前研究星系形成和演化的一个尚未解决的重要难题，而沈俊太领导的该研究无疑为解决此难题开辟了新的窗口和思路。
沈俊太团队的研究很快引起了国际天文学界诸多国外专家的高度关注，美国国家光学天文台的网站首页报道了沈俊太参与完成的银河系核球区恒星巡天工作及他主导的动力学模型工作。而沈俊太的这项研究并没有止步。在他的指导下，上海天文台博士后李兆聿在银河系结构研究中也取得了新的进展：在分析沈俊太给出的银河系高精度模型的基础上，他们发现银河系核球区存在一个奇特的垂向X型结构，并对其做出了令人信服的动力学解释。他们对银河系核球模型进行了更仔细的分析，发现模型中也存在一个显著的X型结构，其与银河系的观测数据符合得很好。这一重要发现使利用数值模拟来“观测”盒状核球的形成过程成为可能。
紧接着，星系动力学团组进一步探究了核球的X型结构。他们验证了带有X型结构的盒状核球确实有规可循――源于棒结构中的恒星运动.指出先前理论工作推测的“香蕉型”轨道家族可能并非X型结构的主要组成部分.并提出了可供未来的银河系巡天观测验证的理论预言。此外.他们还发现恒星视向速度与银经方向的自行也存在明显的相关性。
上海天文台星系动力学团组的核球系列论文在短短几年内已被国际同行引用两百余次，并且被众多权威综述论文以及剑桥大学主编的国际参考书收入并配发原图。与此同时，沈俊太的工作得到了国内外同行的极大关注，他多次受邀在知名国际会议上阐述自己的研究成果，例如国际天文学联合会会议的特邀综述报告，第五届东亚数值天体物理会议的一小时特邀讲座，纪念林家翘先生创立密度波理论五十周年的国际研讨会的邀请报告等，他也是国际专业会议“盘星系动力学”的两个共同主席之一，并担任国际天文联合学会会议“Galaxy evolution through secular processes”的科学委员会成员。鉴于沈俊太取得的这些突出学术成绩，他还应邀成为了美国自然科学基金委的会议评审专家，负责评审星系结构领域的申请书，并且在2016年获得英国皇家学会的牛顿高级学者基金资助。
揭秘双棒星系
沈俊太关于银河动力学的研究无疑是他近年来重要的学术成果，并让他蜚声国际。而在其他研究方向上，他也丝毫没有减慢脚步，同样取得了令人瞩目的成果。
“我们生活在银河系之中，曾经我们以为银河系是一个普通的旋涡星系，现在已知道它原来是一个棒旋星系。”沈俊太娓娓道来。其实，大部分旋涡星系都像银河系一样，因为星系盘自身的不稳定性而在星系中心形成由大量恒星聚集而成的“棒”状结构，这一类星系被称为“棒旋星系”。其中，还有一个子类的棒旋星系很特殊，它们包含两个棒，小棒嵌在大棒中.因其“二”而被称为双棒星系。
特殊不意味着它们很罕见，其实光学和红外的观测发现双棒星系相对比较常见――约四分之一的早型棒旋星系是双棒星系。由于通常这两个星系棒的转动速度和尺度都不相同，它们之间也进行相互作用，因此此类星系有诸多非常奇特的动力学特性。
然而，天文界对此类特殊棒旋星系的形成条件和过程一直没有定论。此前一些理论认为，大量气体的存在是形成中心小棒并同主棒解耦的必要条件。沈俊太与英国中央兰开夏大学教授Debattista共同指导中国科学院上海天文台博士研究生杜敏，在双棒星系的形成与演化理论研究中取得了新进展。他们通过不含气体的多体数值模拟方法研究棒旋星系的形成和演化，并通过系统探索参数空间，发现在纯盘星系中心加入以有序运动为主导的动力学冷盘可以成功产生这种奇特的双棒结构。“当小棒与大棒平行时，小棒的强度比较弱但转动更快些，而当二者垂直时，小棒的强度比较强但转动比较慢。”沈俊太讲述着双棒星系在形成后呈现出的有趣的动力学特性。
目前该工作已经于近期发表在国际核心期刊《天体物理杂志》上，并且已经得到国际同行的关注。
阐明核环形成机制
在棒旋星系的长期演化过程中，
“棒”扮演了很重要的角色。其中最主要的一个方面就是星系棒可以驱动气体内流至星系中心区域，从而形成新的恒星。因而棒被认为可以重新分布星系的物质、角动量及能量。
在棒旋星系中，科学家经常可以观测到很多由棒产生的气体子结构，例如在棒旋转方向的前侧会出现高密度尘埃带，以及在星系中心附近具有很强恒星形成率的核环。显然这些结构的特征和产生条件与寄主星系特别是星系棒的性质息息相关，但学术界此前对核环的形成条件、形状、及大小等重要问题都没有进行系统地解决。
沈俊太说：“之前的研究通常认为核环的位置接近于星系的某一特定半径――内林德布拉德共振（ILR）半径，或在两个ILR半径之间，然而这些共振半径严格来讲仅在星系棒扰动较弱时才有意义。”
上海天文台博士研究生李智在沈俊太与韩国首尔国立大学金雄泰教授的指导下，对棒旋星系中的核环进行了系统细致的数值模拟研究。他们利用高精度流体数值模拟，通过系统探索参数空间，发现模拟中的棒旋星系可以产生两种核环，一种近似圆形并在棒的短轴方向轻微拉伸，另一种具有很高的椭率并和棒的主轴方向平行。
此外，他们还对核环的形成机制提供了新的解释：由于核环是由气体损失角动量（旋转的能力）而落入星系中心堆积而成的，所以核环的位置取决于气体的总角动量损失，以及星系中心的势场分布。前者受星系中非轴对称结构的特性控制.如棒的强度、轴比和转动速度；而后者取决于星系中心轴对称结构，如核球的大小，质量分布。
“共振半径解释仅仅提供了一个核环形成的宽泛范围，而我们的核环形成机制则可以更准确地预言核环的大小及形状，因此适用面更广，可以V泛应用于具有核环的棒旋星系样本中限制星系的物理参数，从而使我们更好地理解棒旋星系的演化规律。”沈俊太总结道。目前该工作已经发表在国际核心期刊《天体物理杂志》上。
桃李满天下
沈俊太在忘我工作的同时并没有忘记培养新人的重任，他不仅是一个对事业孜孜不倦的学者、一个精益求精的科学家，更是一名诲人不倦的师长。
本着报效祖国的初衷，沈俊太认为应该把自己毕生所学传授给自己的学生。他甘当人梯，致力于让自己的学生也能够逐渐成长为比自己更加优秀的科学工作者。自2009年回国并担任博士生导师以来，沈俊太就开始积极招收对科学研究兴趣浓厚的学生和博士后，一支强有力的科研团队也逐渐发展壮大。
论文摘要:建立了高速凸轮机构的动力学模型及其运动方程式，对具有摆线运动规律的从动件进行了动态响应的分析，并对凸轮机构进行动力学仿真，分析了从动件作用在凸轮上的作用力，为设计人员设计凸轮机构提供了一定的设计依据。
0引言
高速凸轮机构中，由于构件的惯性力较大，构件的弹性变形及在激振力作用下系统的振动不能忽视，一方面它使得从动系统输出端的运动规律与输入端的运动规律存在差异，需要适当修正输入端运动规律，使输出端运动规律符合设计要求;另一方面，约束反力一直处于变化状态，了解约束反力的变化规律可为工程技术人员设计轴承和构件尺寸提供设计数据。
1凸轮机构动力学模型的建立及其动力学方程式
为了简化计算，通常将构件的连续分布质量看作是集中在一点或若干点的集中质量，用无质量的弹簧来表示构件的弹性，用无质量、无弹性的阻尼元件表示系统的阻尼，并忽略一些次要的影响因素，从而把凸轮机构简化为由若干无弹性的集中质量和无质量的弹簧以及阻尼元件组成的弹性系统。图1为偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构及其动力学模型。滚子和凸轮轴因刚性大可不计其弹性变形。弹性系统的运动微分方程为:
中E为从动件材料弹性模量，A为从动件截面积，1，为从动件长度;
在不考虑工作载荷对凸轮机构输出件运动规律的影响，并忽略阻尼和锁合弹簧的弹簧刚度的情况下，该弹性系统的运动方程式简化为:
2凸轮机构运动学仿真
利用Matlab语言对凸轮机构进行运动学仿真。假设凸轮轴采用铸铁，滚子采用青铜材料，从动件采用45钢(E ----- 206GPa ， p= 7 850kg/m3，直径为20mm，长度为1 000 mm，则m=2. 46k， kf=6. 5 X l0’N/m，忽略锁合弹簧的弹簧刚度和系统阻尼系数，得到系统固有频率为:
由于当激振频率与系统固有频率之比大于等于0. 1时，成为高速凸轮，取激振频率为800rad/s.
摆线运动规律的加速度曲线没有突变，理论上不存在冲击，故常用于高速凸轮机构，下面运用摆线运动规律来求解动态下从动件的实际运动规律。摆线运动规律的位移方程式为:
根据式(2)、式((4)、式(5)解微分方程，利用Matlab得出其理论和实际的运动曲线，见图2.
从图2中可以看出，实际输出曲线和理论输出曲线存在一定的偏差。将式(2)中的从动件输出端位移y，改为摆线运动规律，解微分方程求出从动件输人端位移y，从而对凸轮轮廓进行适当修正，使实际输出曲线尽可能接近摆线运动规律。修正后凸轮轮廓曲线为:
3凸轮机构动力学仿真
由于凸轮机构为负配置，压力角a公式为:
分别对实际输出曲线方程进行一次和二次求导，由于凸轮机构为负配置，推程时的压力角大于回程时的压力角，因此推程时凸轮所受的力大于回程。在不考虑静态力的作用下，利用Matlab软件进行编程，得出凸轮轴推程时所受力的变化规律图，就可满足设计轴承和构件尺寸的需要。
图3为从动件作用于凸轮轴上的力随时间的变化规律。从图3中可以看到，凸轮轴在从动件运动方向上所受的力远远大于在其垂直方向上所受的力，凸轮轴在径向要承受很大的力，因此增加凸轮轴的刚性可以在很大程度上提高凸轮机构的动态性能。
关键词：上肢康复训练机器人 青岛大学硕士开题报告范文 青岛论文 开题报告
一、 选题的目的和意义
据统计,我国60 岁以上的老年人已有1.12 亿。伴随老龄化过程中明显的生理衰退就是老年人四肢的灵活性不断下降，进而对日常的生活产生了种种不利的影响。此外，由于各种疾病而引起的肢体运动性障碍的病人也在显著增加，与之相对的是通过人工或简单的医疗设备进行的康复理疗已经远不能满足患者的要求。随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到更多人的关注，治疗康复和服务于他们的产品技术和质量也在相应地提高，因此服务于四肢的康复机器人的研究和应用有着广阔的发展前景。
目前世界上手功能康复机器人的研究出于刚起步状态，各种机器人产品更是少之又少，在国内该领域中尚处于空白状态，临床应用任重而道远，因此对手功能康复机器人的研究有广阔的应用前景和重要的科学意义。
目前大多数手功能康复设备存在以下一些问题：康复训练过程中，缺乏对关节位置、关节速度的观测和康复力的柔顺控制，安全性能有待提高;大多数手功能康复设备没有拇指的参与;感知功能差，对康复治疗过程的力位信息和康复效果不能建立起有效地评价。本课题针对以上问题，采用气动人工肌肉驱动的手指康复训练机器人实现手指康复训练的多自由度运动，不仅降低了设备成本，更重要的是提高了系统对人类自身的安全性和柔顺性，且具有体积小，运动的强度和速度易调整等特点。
课题的研究思想符合实际国情和康复机器人对系统柔顺性、安全性、轻巧性的高要求 。它将机器人技术应用于患者的手部运动功能康复，研究一种柔顺舒适、可穿戴的手功能康复机器人，辅助患者完成手部运动功能的重复训练，其轻便经济、穿卸方便，尤其适于家庭使用，既可为患者提供有效的康复训练，又不增加临床医疗人员的负担和卫生保健。
综上所述，气动人工肌肉驱动手指康复训练机器人的设计是气压驱动与机器人技术相结合在康复医学领域内的新应用，具有重要的科学意义。
二、 国内外研究动态
2.1 国外研究动态
美国是研究气动肌肉机构最多的国家，主要集中在大学。
华盛顿大学的生物机器人实验室从生物学角度对气动肌肉的特性作了深入研究，从等效做功角度建模，并进行失效机理分析，制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射运动控制研究。
vanderbilt 大学认知机器人实验室(cognitive robotics lab, crl)研制了首个采用气动肌肉驱动的爬墙机器人，并应用于驱动智能机器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。
伊利诺伊大学香槟分校的贝克曼研究所对图像定位的5自由度soft arm 机械手采用神经网络进行高精度位置控制和轨迹规划。亚利桑那州立大学设计了并联弹簧的新结构气动肌肉驱动器，可以同时得到收缩力和推力，并与工业界合作开发了多种用于不同部位肌肉康复训练的小型医疗设备。
英国salford 大学高级机器人研究中心对气动肌肉的应用作了长期的系统研究，开发了用于核工业的操作手、灵巧手、仿人手臂以及便携式气源和集成化气动肌肉，目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的远程控制。
法国国立应用科学学院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了气动肌肉的动静态性能和多种控制策略，目前正在研制新型驱动源的人工肌肉以及在远程医疗上的应用。
比利时布鲁塞尔自由大学制作了新型的折叠式气动肌肉用于驱动两足步行机器人，实现了运动控制。
日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又发明了多种不同结构的气动肌肉。德国festoon 公司发明了适合工业应用的气动肌腱fluidic muscle，寿命可达1000万次以上，同时还对气动肌肉的应用作了许多令人耳目一新的工作。英国shadow 公司研制了目前世界上最先进的仿人手。美国的kinetic muscles 公司与亚利桑那州立大学合作开发了多种用于肌肉康复训练的小型医疗设备。
lilly采用基于滑动模的参数自适应控制策略，实现了单气动肌肉驱动的关节位置控制。
2.2 国内研究动态
自20 世纪90 年代以来，我国陆续开始了气动肌肉的研究。
北京航空航天大学的宗光华较早开始气动肌肉的研究，分析了其非线性特性、橡胶管弹性及其自身摩擦对驱动模型的影响，并应用于五连杆并联机构，通过刚度调节实现柔顺控制。
上海交通大学的田社平等运用零极点配置自适应预测控制、非线性逆系统控制以及基于神经网络方法，实现单自由度关节的快速、高精度位置控制。
哈尔滨工业大学的王祖温等分析了气动肌肉结构参数对性能的影响、气动肌肉的静动态刚度特性以及与生物肌肉的比较，提出将气动肌肉等效为变刚度弹簧，设计了气动肌肉驱动的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反馈数据手套和6 足机器人，采用输入整形法解决关节阶跃响应残余震荡问题。
北京理工大学的彭光正等先后进行了单根人工肌肉、单个运动关节以及3 自由度球面并联机器人的位置及力控制，采用了模糊控制、神经网络等多种智能控制算法，并设计了6 足爬行机器人和17 自由度仿人五指灵巧手。
哈尔滨工业大学气动中心的隋立明博士也通过实验得到了气动人工肌肉的一个更简洁的修正模型和经验公式并对两根气动人工肌肉组成的一个简单关节系统进行实验建模和采用位置闭环的控制方法进一步验证气动人工肌肉的模型。
上海交通大学的林良明也对气动人工肌肉的轨迹学习控制进行了仿真研究给出了学习的收敛性的初步结论为下一步的学习控制奠定了基础。其中田社平通过对气动人工肌肉收缩在频率域上的数学模型并对它的结构及其静动态特性进行了理论分析建立了相应的静态力学方程。
2003年付大鹏等，以机械手抓取物体为分析对象，采用矩阵法来描述机械手的运动学和动力学问题，以四阶方阵变换三维空间点的齐次坐标为基础，将运动、变换和映射与矩阵计算联系起来建立了机械手的运动数学模型，并提出了机械手运动系统优化设计的新方法，这种方法对机械手的精密设计和计算具有普遍适用意义。
2005年车仁炜，吕广明，陆念力对5自由度的康复机械手进行了动力学分析，将等效有限元的方法应用到开式的5自由度的康复机械手的动力分析中，这种方法比传统的分析方法建模效率高、简单快捷，极其适合现代计算机的发展，的除了机械臂的动力响应曲线，为机械手的优化设计及控制提供理论依据。
2008年北京联合大学张丽霞，杨成志根据拿取非规则物品的任务要求，采用转动机构和连杆机构相结合，设计了五指型机器手，手指弯曲电机与指间平衡电机耦合驱动，实现了机器手的多角度张开、抓握运动方式,对实用型仿人机器手的机构设计有参考意义。
2009年杨玉维等人对轮式悬架移动2连杆柔性机械手进行了动力学研究与仿真，。采用经典瑞利.里兹法和浮动坐标法描述机械手弹性变形与参考运动间的动力学耦合问题， 综合利用拉格朗日原理和牛顿.欧拉方程并在笛卡尔坐标系下，以矩阵、矢量简洁的形式构建了该移动柔性机械手系统的完整动力学模型并进行仿真。
2009年罗志增，顾培民研究设计了一种单电机驱动多指多关节机械手，能够很好的实现灵巧、稳妥的抓取物体，这个机械手共有4指12个关节。每个手指有3个指节，由两个平行四边形的指节结构确保手指末端做平移运动，这种设计方案很好的实现了控制简单、抓握可靠的目的。
从目前来看，国内对气动人工肌肉的研究仍处于刚起步的阶段。有关气动人工肌肉的研究与国外还有相当的差距对气动人工肌肉中的许多问题，还没有进行深入的研究。此外，采用气动人工肌肉作为机器人驱动器的研究还不成熟。
三、 主要研究内容和解决的主要问题
目前大多数手功能康复设备存在以下一些问题:康复训练过程中，缺乏对关节位置、关节速度的观测和康复力的柔顺控制，安全性能有待提高;大多数手功能康复设备没有拇指的参与;感知功能差，对康复治疗过程的力位信息和康复效果不能建立起有效地评价。为此，课题主要研究内容：设计一种结构简单，易于穿戴，并且安全、柔顺、低成本，使用方便的气动手功能康复设备。对气动手指康复系统进行机构运动学分析、用mat lab软件对康复训练机器人的康复治疗过程的力位信息进行仿真分析。
要实现上述的目标，系统中需要着重解决的关键技术有：
(1)基于已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构部分的设计，对手指康复训练方法分析和提炼。 主要包括：人手部的手指弯曲抓握动作分析，气压驱动关节机构自由度的优化配置。使机械手能够实现手指的弯曲、物体的抓握等手部瘫痪患者不能实现的动作。
(2)对机器人机械机构的运动学分析。主要包括：气压驱动的手指关节外骨骼机械机构的运动学分析。
(3)机器人机构的力位信息仿真。主要包括：用mat lab软件进行机器人气压驱动终端的力位信息 仿真。
根据总体方案设计以及工作量的要求，外附骨骼机械手系统是上肢康复训练机器人的一部分，本文主要是研究手指康复机械系统运动学、动力学分析工作。
四、论文工作计划与方案
论文工作计划安排：
2010年9月——2011年6月准备课题阶段：
主要工作：学习当今最先进的机器人设计技术;学习用matlab软件进行计算仿真及优化，查阅国内外的资料，对康复机械手作初步了解。
2011年7月——2011年9月课题前期阶段
主要工作：课题方案设计，拟写开题报告，开题。
2011年10月——2012年7月课题中期阶段
主要工作：开始具体课题研究工作，根据已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构部分设计，对手指康复训练方法分析和提炼。研究手指康复机械系统运动学、动力学分析工作。
2012年8月——2012年12月课题后期阶段
主要工作：对手指康复机器人进行模拟仿真，对设计进行优化，并在此基础上进一步完善课题。
2013年1月——2013年4月结束课题阶段
主要工作：整理相关资料，撰写论文，准备进行毕业论文答辩。
2013年5月——2013年6月论文答辩阶段
主要工作方案：
1. 完成学位课与非学位课学习的同时，进行市场调研，对手指康复机械手作初步了解。
2. 查阅资料，了解气动手指康复机器人的国内外发展现状。
3. 分析已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构的部分设计。
4. 对现有手指康复训练方法设计进行分析和提炼，分析其优缺点。
5. 开始具体设计工作。
[论文摘要]近年来，问题婚姻不断增多，许多婚姻咨询治疗中心应运而生，夫妻治疗也越来越需要被作为一种独立的事业来看待。文章主要介绍了夫妻治疗的精神动力学、行为学和系统学三种主要临床研究取向的优缺点。
有统计表明，在心理健康诊所中，有关夫妻关系的问题大约占所有问题40%，人类生活所面临的所有压力情景中，离婚和婚姻问题仅次于丧偶或亲人死亡而分别排在第二和第三位，同时婚姻问题大大增加了个体患抑郁症的可能性，且它还是个体试图自杀的最主要原因（K.Daniel O’leary，2005）。夫妻治疗作为一种专门的职业始于20世纪30年代的美国，但它直到第二次世界大战后，随着年轻夫妇中离婚数量的急剧增加，才开始迅速成长。近些年来，问题婚姻的数量不断增加，夫妻治疗领域也以指数速度发展起来，夫妻治疗作为一种解决婚姻问题的方法也逐渐被人们所接受，正如Alan S. Gurman和Neil S. Jacobson(2001)合著的《夫妻心理治疗与辅导指南》一书的开篇“夫妻治疗：即将来临的时代”。Gurman 和Jacobson（2002）认为，夫妻治疗应被视为一个独立的事业来看待。
第一个婚姻咨询的专业机构大约成立于1930年，Paul Popenoe在洛杉机成立了美国家庭关系研究所（Michael P.Nichols，2005）。最初的夫妻治疗建立在这样一个前提下：心理问题是由不健康的夫妻关系引起的并且这些问题能够通过与临床治疗家们建立亲密的关系来得到很好的医治，临床治疗学家们避免和不鼓励与病人的伴侣接触，于是分别观察每一个伴侣作为夫妻治疗中最普遍的操作持续用了30年。直到20世纪60年代末， 随着家庭治疗的发展，同时观察夫妻两人的联合治疗操作才建立现如今这种操作已成为一种规范。
夫妻治疗有三种主要的临床研究取向：精神动力学的，行为学的和系统学的(Segraves，1982)。当夫妻遇到婚姻问题并决定寻求治疗时，他们最可能面对的是这三种基本的治疗。精神动力学和行为学治疗起初都是从医治有问题的个体发展起来的，只是到后来才被应用于夫妻治疗，而且他们对于夫妻治疗的方法与对个体治疗的方法并没有太大的不同：他们都假设在夫妻问题中存在潜在的个体病理，而系统治疗起始于对有问题家庭的治疗。
一、精神动力学研究取向
精神动力学研究取向强调先天内驱力，童年经历和无意识的作用。治疗师为病人提供一种场景，这个场景能投射出病人未解决的且大多是无意识的童年问题，而这些问题正在病人的成年生活中重演。病人把这些过去的情绪依恋“迁移”给治疗师，一旦这些无意识的童年问题进入到意识层面，当前和过去的联系被病人所理解，迁移被解决，治疗也就结束了。对于正统的精神分析学家来说，夫妻两人共同治疗的观点是不可接受的，因为在治疗中最重要的元素迁移在配偶面前被减弱了。精神动力学出身的治疗师强调未解决的童年冲突和无意识动机在配偶选择及维系不幸福夫妻关系方面的作用，人们选择那些最适合满足他们需要的配偶，而这些需要正是他们在童年期没有被满足的。对于夫妻问题，精神动力学的解释是线性的，童年的创伤在当前的婚姻问题中表现出来，治疗时间较长。
对心理动力学研究取向持批评意见的学者们主要的反对意见除了它对于具体症状的长期性和相对无效性外，还有它对于早期童年经历强调过多而没有充分考虑当前的环境和所涉及到的其他人的行为。另外一个批评是它偏向于强调无意识的作用并假设过多的病理学原因。
二、行为主义的研究取向
行为主义关注可观察到的行为。病态行为被看作是由学习和强化引起的。行为治疗专注于改变不适宜行为的方法。行为治疗学家不但看到了当前环境下问题的起因和解决方法并且他们在表面价值上抓住了问题。行为主义取向的夫妻治疗专家认为每一个社交中的人尽可能以最小化的代价获取最大的报酬。幸福的夫妻关系是以伴侣双方都获得最大化的报酬为特征的。夫妻关系的不平衡是由于一方收获大部分的报酬而另一方付出大部分的代价或者当配偶利用强制力来获得他们想要的报酬而产生的。根据这个假设，行为主义临床治疗学家的目标是教会夫妻如何减少代价来提供给彼此更多的报酬。
在1969年，行为主义取向的临床治疗学家Richard B. Stuart 第一个尝试把行为学原理应用到夫妻治疗中(Pines，1996)，在夫妻治疗领域，行为学研究取向的贡献包括它对于实证研究的强调，它对于夫妻行为改变能力的乐观主义，以及对于治疗中可观察行为的关注以及结构性练习的使用。对它的批评主要是它过多的关注可观察到的行为而忽视了无意识的力量。另一个批评是说行为主义取向的夫妻治疗学家是一个机修工，治疗是机械的，效果是暂时的。
三、系统学研究取向
对于系统学研究取向的临床治疗学家来说，关注的焦点不是组成夫妻的两个个体而是他们联合起来创造的新系统。夫妻系统被看作多于各部分总和的一种身份。系统中一个部分即一个伴侣的改变总是引起另一部分即另一个伴侣的变化，然后这个变化又引起第一部分的变化，如此等等。在精神动力学理论中，夫妻问题被看作是一种因果的线性关系，当前的问题被看作是由过去的事件引起的，而在行为学理论中夫妻问题被看作是刺激-反应相联系的一个线性系列，在系统学理论中事件的起因被看作是循环的。每一个配偶的行为被看作一次对于另一配偶行为的反应同时又触发了另一配偶的行为。
系统学取向的夫妻治疗学家认为在夫妻系统中不存在完全被动地，类似受害者的地位，两个伴侣被认为是同时解释每一次相互影响。尽管在某个环境下一个伴侣可能显现出更像受害者而另一个更像肇事者，这是由夫妻任意指派的谁是行动者谁是反应者的一种假象。对于系统学取向的夫妻治疗学家来说，随着时间的流逝夫妻关系逐渐构建成稳定的社会系统，这个系统趋于抵抗改变，相互影响的一致性模式成为控制这个系统的规则。当一对夫妻遇到问题时，系统学取向的治疗学家认为他们的相互影响中包括一些机能障碍模式，其治疗目标是改变那些破坏性的模式并把夫妻系统带到一个平衡的健康状态。
对于夫妻治疗领域，系统学研究取向的主要贡献是它强调夫妻关系中第三种成分夫妻作为一种独立的系统。其它贡献包括：循环因果关系和反馈圈的概念，在这个反馈圈中一个伴侣的改变常常引起另一个的改变并且第一个伴侣能够对此做出反应；对于交流的密切关注。对于系统研究取向的批评主要是因为它过多地关注当前而对过去关注不够。近几年来，它还因忽视与性别有关的问题受到了女权主义者的批评。
夫妻治疗的三种主要临床研究都有其优点和不足，现在的大多数夫妻治疗学家综合利用了三种研究取向，从精神动力学的角度来解释夫妻问题的潜在动态性，从系统学的角度描述相互影响的消极模式并尽力改变它们，从行为学的角度出发教给夫妻交流和问题解决的技巧。
摘 要：柔性机械臂作为柔性多体系统动力学分析与控制理论研究最直接的应用对象，由于其具有简明的物理模型以及易于计算机和实物模型试验实现的特点，已成为发展新1代机器人和航空航天技术的关键性课题。
本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台的设计。首先介绍了实验平台的总体结构，对其中的机械系统部分和控制系统部分做了简单介绍和说明。然后重点介绍了机械系统的结构设计，对结构中的各组成部分进行了设计，并绘制了相关0件的工程图。
关键词：柔性多体动力学；旋转柔性梁；实验平台；结构设计
The mechanical system design of experiment platform for rotating flexible beams
Abstract：The flexible arm has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory. Because it had characteristics of simple physical model and easy to computer models and physical tests, the flexible arm has become a key subject for the development of the next generation robot, aviation and aerospace technology.
This paper discusses the experiment platform design for a rotating flexible beam. The mechanical system and control system of the experiment platform is briefly introduced. The mechanical system of the experiment setup is designed. In the design of the mechanical system, the trestle structure is used, and the rotation axis and installation disk are designed into together.
自80年代联结主义范式兴起以后，符号主义和联结主义成为认知科学的两大基本范式，由于两大范式建立在功能主义计算假设和联结主义假设之上，受到一系列质疑。随着最近十年一些有关动力系统理论文献的问世，一种新的关于认知科学的基础理论似乎在逐步形成，例如，格罗布斯（Globus1992），罗伯特森（Robertson1993），西伦（Thelen）和斯密斯（Smith1994）的文章和著作希望发展一种对认知更好的动态的理解进路。特别是冯•盖尔德（vanGelder）和波特（R.Port）(1995)年出版了一本关于认知科学的动力理论的书：提出认知科学的动力学研究进路（It’sabouttime:Anoverviewofthedynamicalapproachtocognition,Mindasmotion:Explorationsinthedynamicsofcognition,Cambridge,MA,MIT），被作为认知科学第三种竞争范式的宣言。此书引起了较大凡响,如华盛顿大学伊莱斯密斯（C.Eliasmith）1996年发表了《第三种竞争范式：对认知的动力理论的批判性考察》，其后也有其他人的热烈讨论。
冯•盖尔德针对80年代以后符号主义、联结主义范式所产生的困难，提出他的动力学假说（DynamicistHypothesis）。对于认知科学中的时间、构架、计算和表征等概念都提出了不同的解释。冯•盖尔德把纽厄尔（Newell）西蒙（Simon）的计算主义假说或说物理符号系统假说：
“自然的认知系统在物理符号系统的意义上是智能的。”
相关的，期望用动态眼光理解认知的还有丘奇兰德（Churchland）和谢诺沃斯基（Sejnowski），他们（1992）把所拥护的联结主义假说表述为“突现性是以系统的某种方式依赖于低层现象的高层结果”。他们承诺“通过构架的低层神经网络的作用能达到复杂的认知效果”
“直觉过程是一种亚概念的（subconceptual）联结主义动力系统，它不接受完全的、形式化的、精确的概念层次的描述”。
“用亚概念网络把自然认知系统看作是动力神经系统是最好的理解。”
有一种假设认为，人意向性意识涌现于集群系统动力学，并由环境激发。
动力系统类包括任何随时间变化的系统，广泛用于对自然界的描述。动力论者期望勾画一类特殊的能恰当描述认知的动力系统。于是1995年冯•盖尔德给出他的动力学假说（DynamicistHypothesis）：
“自然的认知系统是某种动力系统，而且从动力学眼光理解认知系统是最好的理解。”
动力学假说是以数学的动力系统理论为基础描述认知的，用数学中的状态空间（statespace）、吸引子（attractor）、轨迹（trajectory）、确定性混沌（deterministicchaos）等概念来解释与环境相互作用的认知主体（智能体）的内在认知过程。用微分方程组来表达处在状态空间的认知主体（智能体）的认知轨迹。换句话说，认知是作为认知主体所有可能的思想和行为构成的多维空间被描述的，特别是通过在一定环境下和一定的内部压力下的认知主体的思想轨迹来详尽考察认知的。认知主体（智能体）的思想和行为都受微分方程的支配。系统中的变量是不断进化的，系统服从于非线性微分方程，一般来讲是复杂的，是确定的。
二．认知科学的几个动力系统模型
这些模型虽然不仅仅是动力学假设的应用实例，但被动力论的倡导者看作他们的范式的担当者。
1．循环原动力行为模型（CyclicalMotorBehaviorModel）
罗伯特森（1990）曾用动力学进路对CM（新生婴儿的自发的原动力行为中的循环）做了大致勾画。罗伯特森采集了大量的关于新生婴儿呈现的自发的原动力行为的数据。由于这些经验数据的有效性，这个动力系统模型CM是少有的几个能够充当动力系统模型的。而且许多人认为，这是一种可定量化的生理学行为的一种非隐喻的动力描述，恐怕较临床心理学的研究结果更能让人欣然接受。
罗伯特森后来过滤了观察状态空间，获得了带有少数自由度的一个理想的动力模型，似乎能够模拟CM的随机过程。但基于后来的研究，罗伯特森只能得出结论说是“我对CM的生物学基质清楚地知道的很少”。结果，至今还没有完美的动力系统模型。
因此罗伯特森说：“我们距离建立一种使状态变量和参数与生理学和环境因素有清楚对应的关于CM的动力系统模型的目标，还有相当长的路要走”。
2．嗅觉球状模型(OlfactoryBulbModel)
斯卡德（Skarde）和弗里曼（Freeman）1987年的论文“为了了解世界大脑是如何制造混沌的”大致勾勒了这个模型并进行了一定程度的实验，这是一个基于嗅的神经过程的考察，借助复杂动力系统理论描述感受器官的神经系统的各种复杂状态、包括描述混沌神经元活动及其有规律的轨迹而提出的精致模型。盖尔德和格罗布斯、巴顿（Bardon）纽曼（Newman）等都承认它可以作为动力系统模型。
3．动力振动理论模型（MotivationalOscillatoryTheory）
动力振动理论（MOT）是一个关于循环的动力系统的模型。是冯•盖尔德（1995）推荐作为动力论假说范例的一个简化的动力系统模型，它是由……提出的。
但是这个系统最大的问题就是如何正确选择系统的参数。因为对于动力系统而言，是对初值敏感的，“改变动力系统的一个参数就改变了它的整个动力学”（vanGelder，1995，p.357）。
4．语言认知的动力学模型
5．关于意识的动力学模型……
三．动力学认知范式对表征的理解
表征是认知科学最核心的概念之一。表征包括对象表征、问题表征和知识表征等，还有内隐表征和外显表征，人的表征和机器表征，总之，表征被认为是人类对自身和对外部世界表达式的媒介，特别是，知识表征是推理的前提。在计算主义框架下,知识表征是有效计算的媒介，是使计算机世界的信息沟通以及与人的世界的信息沟通成为可能的媒介。在我们今天普遍流行的认知科学范式中最重要的就是表征与计算问题，无论是作为“一种替代物”，“一组本体论承诺”，还是“一种媒介”（韦格曼（M.Wageman,1996）），抑或一种“被构造出来的作为另一对象的替代物而存在的符号”(刘西瑞，2004)，大家都默认着一个假定，“没有表征就没有人类认知”。
动力论的认知范式与其他范式的一个重要区别是对表征的不同理解。符号主义模型是以符号表征为基础的。联结主义的表征是以网络中的并行式表征或局部符号表征（Globus1992,ThelenandSmith1994;vanGelder1993,1995）为基础的。但动力论的认知范式则宣称，一个动力模型应当是“无表征的”。
在对联结主义范式的批判中，格洛布斯指出，“表征的过程实际上是在简化网络中的（符号的）计算过程。”在真实的网络中是无表征的，它们是变化的；是借助化学变化的自组织过程，因此谈论表征是没有意义的（Globus1992,p.302），类似的，vanGelder认为“表征概念对于理解认知是不充分的一种诡辩式的东西（sophisticated）（vanGelder，1993，p.6）.ThelenandSmith宣称“我们根本不去建立什么表征”（ThelenandSmith1994，p.338）！动力主义者认为，对于恰当解释认知，表征是完全不必要的。
实际上，布鲁克斯（R.Brooks）就宣称，将建造一种完全自动的、能动的行为者（创造物），它们与人类共存于世界上，并被人类认可是有自己权利的智能存在。创造物在它的动力环境中必须以随机应变的方式恰当处理问题。它们应有多种目标，能适应环境，也能利用偶发环境。布鲁克斯的方案是把复杂系统分解为部分来建造，再连接到复杂系统中。他所设计的机器人，是靠控制不同的层次直接与环境作用，因此他宣称“根本不需要表征”（1991）。
因此,也有人攻击动力论范式，拒斥表征无非是对行为主义规划的不成功表达的一种强烈暗示。说它是“无表征的”，不如说它是“在某种类型的非计算的动力系统中存在状态空间演化的”。
四．对认知科学的动力学范式的批判性考察
动力系统理论对认知行为的连续性提供了随时间变化的自然主义的说明。这是其他范式不能说明的，其他范式一般来讲是忽略时间概念的。但人类大脑与环境之间是随时有信息交流的，而且是处在不断变化的，暂态的连续的认知是随时间变化的。
动力系统理论的优势是对认知的描述是多元的，是一种经验可检验的理论，可以对描述认知系统的微分方程进行分析修正，也可以用已知的技术去解这些方程，比起其他理论，它是一种定量的分析，是理解认知的一种确定性的观点。另一优势是动力系统的描述可以展示人类行为复杂的，混沌的特性。动力论者认为，如此对认知的分析描述，应当是已经找到了替代认知科学中的符号主义、联结主义的新范式。果真如此吗
但是前面讨论的一些模型外，至今有多少是成功的模型？
对于表征的理解受到质疑.
如何保证动力系统的各变量和参数的恰当选择？系统的稳定性和可靠性问题。
认知的动力系统虽然不是一种隐喻性的，而是一种定量的分析，但对于定量性描述的因素的选择基于什么原则？
动力学理论是否构成同符合主义、联结主义具有同样竞争力的第三种范式？
它是对于认知的最有潜力和生命力的新范式？
……主要参考文献
1.R.Brooks(1991)Intelligencewithoutrepresentation,ArificialIntelligence47:139-159.
2.C.Eliasmith(1996)Thethirdcontender:Acriticalexaminationofthedynamicistthoryofcognition,inP.Thagard(ed)(1998)MindReadings:IntroductorySelectioninCognitiveScience.MITPress.
3.S.S.Robertson,A.H.Cohen&R.G.Mayer-Kess(1993)BehaviouralChaos:BeyondtheMetaphor,inLB.Smith&E.Theken(eds),Adynamicsystemsapproachtodevelopment:Applications,Combridge,MITPress,pp.120-150.
Technology, Department of Electrical and
Computer Engineering, USA
Missile Guidance and
Control Systems
2004, 675 pp.
Hardcover EUR 259.00
ISBN 0-387-00726-1
G. M.塞奥里斯 著
虽然导弹制导和控制系统的出现源自军事目的，但是这项技术已经应用于很多领域，比如机器人、工业过程控制和全球定位系统（GPS, Global Positioning System）。本书详细的阐述了这项技术的最新幕后，战略和战术导弹及其对给定目标的制导、控制和采取的策略。
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丁丹，硕士生
(中国科学院计算技术研究所)
