投稿  |   English  | 
 
高级检索
   首页  |  最新收录  |  当期目录  |  过刊浏览  |  作者中心  |  关于期刊   开放获取  
投稿  |   English  | 
当期目录
文章列表 上一期   
Volume 4 • Issue 4 • • Pages 431 -580
封面介绍
全选: 全部摘要 缩略图
主编综述——机器人技术的进展
王天然
Engineering . 2018, 4 (4): 433 -434 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.016
摘要   PDF (278KB)
 
References | Related Articles | Metrics
工程学院奖
Lance A. Davis
Engineering . 2018, 4 (4): 435 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.06.002
摘要   PDF (229KB)
 
References | Related Articles | Metrics
智能化道路——应用与概念
Lijun Sun, Hongduo Zhao, Huizhao Tu, Yu Tian
Engineering . 2018, 4 (4): 436 -437 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.014
摘要   PDF (238KB)
 
References | Related Articles | Metrics
页岩油气革命
Lance A. Davis
Engineering . 2018, 4 (4): 438 -439 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.06.003
摘要   PDF (380KB)
 
References | Related Articles | Metrics
工业机器人技术在智能制造中的作用
Chia-Peng Day
Engineering . 2018, 4 (4): 440 -445 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.012
摘要   PDF (1449KB)
 
References | Related Articles | Metrics
机器人技术——从自动化到智能系统
Eduardo Nebot
Engineering . 2018, 4 (4): 446 -448 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.018
摘要   PDF (1495KB)
 
References | Related Articles | Metrics
全球农业需要另一场绿色革命吗?
Danny Llewellyn
Engineering . 2018, 4 (4): 449 -451 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.017
摘要   PDF (261KB)
 
References | Related Articles | Metrics
类生命机器人发展与未来挑战
张闯, 王文学, 席宁, 王越超, 刘连庆
Engineering . 2018, 4 (4): 452 -463 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.005
摘要   PDF (938KB)
类生命机器人由活体生物系统与传统机电系统深度有机融合而成,具有高能量效率、高本质安全性、高灵敏度以及可自修复等潜在优点。由于类生命机器人具有单独生命体或者以机电系统为主体的传统机器人系统所不具备的特性,因此对其的研究已成为当今的热点,并且在近些年的研究中取得了一定的重要成果。这篇综述系统地总结了类生命机器人的发展。首先,讨论了类生命机器人的潜在发展趋势。然后,回顾了现有类生命机器人的性能,其中包括机器人简单的运动以及运动速度和方向的控制特性。接下来讨论了现有类生命机器人所使用的活体生物材料和非生命材料,以及相应的加工制造方法。而后,回顾了现有类生命机器人所采用的控制方法,其中包括物理及化学控制方法。最后,讨论了类生命机器人未来发展中在感知、驱动、智能、活体生物材料、非生命材料、控制方法及信息技术等方面所面临的关键挑战。
References | Related Articles | Metrics
基于驱动脑的智能车辆硬件平台框架
Deyi Li, Hongbo Gao
Engineering . 2018, 4 (4): 464 -470 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.015
摘要   PDF (1936KB)
安装在智能车辆试验平台上的传感器的类型、型号、数量和位置不同,导致传感器信息处理模块不同。智能车辆测试平台中使用的驾驶图没有统一的标准,导致驾驶图信息的粒度不同,传感器信息处理模块直接与驾驶图信息和决策模块相关联,从而实现交互。智能驾驶系统软件模块没有统一的标准。基于智能车辆的软硬件体系结构,利用驾驶认知的形式化语言对传感器信息和驾驶地图信息进行处理,形成驾驶状况图簇,并输出到决策模块。将精确决策模块表示为认知箭头簇,完成从感知到决策的智能驱动过程。驾驶认知的形式化降低了传感器类型、型号、数量、位置等对整个软件体系结构的影响,使得软件体系结构在不同的智能驾驶硬件平台上具有可移植性。
References | Related Articles | Metrics
无动力膝外骨骼减少自行车运动中股四头肌的活动
Ronnapee Chaichaowarat, Jun Kinugawa, Kazuhiro Kosuge
Engineering . 2018, 4 (4): 471 -478 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.011
摘要   PDF (3420KB)
骑自行车是一种环保的交通和娱乐方式。为了在不提供额外能源的情况下降低自行车的能源成本,我们建议使用扭转弹簧作为伸膝支撑。我们开发了一个外骨骼原型使用交叉四杆机构作为膝关节与嵌入式扭转弹簧。本研究使用8名健康男性参与者进行的恒功率自行车测试来评估被动膝关节外骨骼。我们记录了双腿股直肌表面的肌电图,而参与者在带有开发的车轮加速系统的训练器上以200 W和225 W的功率骑自行车。然后,我们通过连续小波变换在时间-频率上分析这些数据。在相同的骑车速度和腿部节奏下,肌电图的中值功率谱频率随骑车负荷的增加而增加。在相同的循环载荷下,当外骨骼循环时,中值功率谱频率降低。尽管外骨骼不消耗电能,也不提供正向机械功,但四头肌的活动可以得到缓解。此基础可应用于进一步开发骑自行车辅助的可穿戴设备。
References | Related Articles | Metrics
基于共点映射的自驾车车辆可行驶区域检测方法
Ziyi Liu, Siyu Yu, Nanning Zheng
Engineering . 2018, 4 (4): 479 -490 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.010
摘要   PDF (4008KB)
城市交通场景的随机性和复杂性使得自动驾驶汽车难以检测可行驶区域。受人类驾驶行为的启发,我们提出了一种基于融合来自单目相机的像素信息和来自光检测与测距(LIDAR)扫描仪的空间信息的自动驾驶汽车的可驱动区域检测的新方法。类似于共线的双射,在所提出的方法中引入了称为共点映射的新概念,其是将来自LIDAR扫描仪的点映射到图像分割的边缘上的点的双射。我们的方法基于通过将障碍物信息与超像素融合而获得的初始可驱动区域,通过自学习模型来定位候选可驱动区域。此外,应用了四个特征的融合,以实现更强大的性能。特别的,提出了称为可驱动度(DD)的特征来表征LIDAR点的可驱动程度。在初始可驱动区域的特征在于通过自学习获得的特征之后,利用贝叶斯框架来计算可驱动区域的最终概率图。我们的方法没有引入共同的假设,也不需要培训步骤;然而,当在ROAD-KITTI基准测试中进行测试时,它会产生最先进的性能。实验结果表明,该方法是一种通用的、有效的检测可驾驶区域的方法。
References | Related Articles | Metrics
用于航点导航的速度约束步进电机驱动的Hilare机器人控制
Robins Mathew, Somashekhar S. Hiremath
Engineering . 2018, 4 (4): 491 -499 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.013
摘要   PDF (1659KB)
通过紧密排列的障碍物找到从初始点到最终点的最佳轨迹,并通过该轨迹控制Hilare机器人,这是具有挑战性的任务。为此目的,路径规划器和轨迹跟踪控制器通常包含在控制回路中。本文重点介绍了在步进电机驱动的Hilare机器人上实现轨迹跟踪控制器,其轨迹被描述为一组航路点。控制器设计用于处理具有方向不连续性的离散航点,并考虑对执行器速度的不同约束。在多目标粒子群优化的帮助下调整控制参数,以最小化移动机器人在跟踪预定轨迹时的平均跨轨误差和平均线速度误差。通过实验控制移动机器人沿着由路点描述的轨迹从起始位置到目的地位置。文中还给出了跟踪路径规划器生成的轨迹和用户指定的轨迹的实验结果。在移动机器人上进行的实验验证了所提出策略跟踪不同类型轨迹的有效性。
References | Related Articles | Metrics
抗白粉病基因Pm40在“后Pm21时代”小麦育种中的重要作用
唐圣雯, 胡玉亭, 钟胜福, 罗培高
Engineering . 2018, 4 (4): 500 -506 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.06.004
摘要   PDF (607KB)
由小麦白粉菌引起的小麦白粉病是一种重要的小麦叶部病害,对小麦的产量产生很大的影响。20世纪80年代,通过簇毛麦的6VS染色体与小麦6AL染色体易位将抗白粉病基因Pm21转移到普通小麦中。最近,在一些地方发现了对Pm21有毒的白粉菌菌株,虽然这些菌株的病理学特性还有待研究,但这一现象提醒小麦育种者应注意应用Pm21的风险。来源于普通小麦与中间偃麦草杂种后代的抗白粉病基因Pm40,被定位在小麦7B染色体短臂上,对白粉菌具有广谱和持久的抗性。通过细胞学研究,并未在Pm40的载体品种中发现大片段外缘染色体。过去几年的研究发现,Pm40的载体品种具有优良的农艺性状。因此,我们相信在未来的育种工程中,Pm40将会在Pm21的抗性被克服之后起巨大的作用。另外,Pm21和Pm40都来源于外缘物种,这暗示着外源基因的抗性可能比小麦本身的基因更为持久和有效。
References | Related Articles | Metrics
利用小麦-偃麦草远缘杂交选育多年生小麦述评
崔磊, 任永康, Timothy D. Murray, 闫文泽, 郭庆, 牛瑜琦, 孙玉, 李洪杰
Engineering . 2018, 4 (4): 507 -513 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.003
摘要   PDF (1744KB)
偃麦草属植物(Thinopyrum spp.)是小麦(Triticum aestivum L.)的近缘植物,具有多年生生长习性,并且抗多种生物胁迫和非生物胁迫,可以应用于小麦遗传改良。偃麦草的很多优良性状可通过渐渗育种培育小麦品种。偃麦草的多年生习性是一种由多个未知基因控制的复杂的数量性状。偃麦草属植物可以与普通小麦杂交产生双二倍体或部分双二倍体。此外,通过偃麦草直接驯化也可以选育多年生小麦。小麦-偃麦草杂种后代结合了双亲的优异性状,可以粮饲兼用。小麦-偃麦草杂种后代能够适应多种农业生态系统。本文总结了利用偃麦草培育多年生小麦,以及小麦-偃麦草杂种的遗传特点、选育方法和应用前景。
References | Related Articles | Metrics
气候变化条件下提高小麦产量和适应性——关键物候基因的优化
M.A.N. Nazim Ud Dowla, Ian Edwards, Graham O’Hara, Shahidul Islam, Wujun Ma
Engineering . 2018, 4 (4): 514 -522 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.06.005
摘要   PDF (709KB)
世界上雨养无灌溉条件下种植的小麦常常受到干旱的影响。针对未来的气候模拟预测显示,除非采用适当的品种,否则温度上升和降雨模式的联合作用将加剧这种干旱情况,并可能造成小麦大幅度减产。由于物候基因的多样性,小麦具有广泛的适应性。小麦物候学可根据目标环境中可用水而改变作物的发育阶段从而提供抗旱性。本文综述了春化(Vrn)、光周期(Ppd)和矮秆(Rht)基因等小麦物候学研究的最新进展。在不同气候条件下Vrn和Ppd基因的等位基因、单倍型和拷贝数有不同的反应,因而不仅可以改变发育阶段,而且可以改良产量。与模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)相比,还有更多尚未发现的小麦物候基因,在目标环境中量化其效应将有助于通过育种提高小麦的耐旱性。因此,通过适当的物候基因、矮秆基因和其他耐旱性相关的重要生理性状的组合,可以在水资源有限的环境中使产量最大化。
References | Related Articles | Metrics
通过遗传操作提高非典型油料植物作为生产三酰甘油生物工厂的潜力
Xiao-Yu Xu, Hong-Kun Yang, Surinder P. Singh, Peter J. Sharp, Qing Liu
Engineering . 2018, 4 (4): 523 -533 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.002
摘要   PDF (1066KB)
预计到2030年全球植物油需求量将翻番。然而目前的植物油生产平台,包括油棕和温带油籽却难以满足如此的增幅。因此,探索新型植物油来源对弥补未来的植物油短缺问题变得越来越重要。植物油的主要形式是三酰甘油(TAG),最近通过基因工程在植物营养组织中生产TAG引起了人们极大的兴趣。多学科的“组学”研究也越来越提高我们对植物脂质生物化学和代谢的理解。有鉴于此,生物化学途径的鉴定和对脂肪酸生物合成、脂质组装和转换关键的基因的注释已得到有效更新。近年来,通过对TAG生物合成涉及的关键基因和调节因子的遗传操作,高生物量植物营养组织和油籽中TAG的积累得到了前所未有的迅速发展。本文总结了目前从单基因操作到旨在增加高生物量植物组织中TAG积累的多基因叠加基因工程策略,还讨论了可能有助于进一步缓解食用油和生物柴油潜在短缺的植物油生产的新方向和建议。
References | Related Articles | Metrics
大豆胞囊线虫抗性研究现状及其对大豆育种的启示
Guiping Yan, Richard Baidoo
Engineering . 2018, 4 (4): 534 -541 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.009
摘要   PDF (983KB)
大豆胞囊线虫(SCN,Heterodera glycines)是危害全球大豆生产最严重的线虫。作物轮作和抗线虫品种是防治线虫的主要方法。随着越来越多能够克服常用抗源的毒性SCN群体出现,有必要寻找更多新的抗源或拓宽抗性遗传背景。本文综述了大豆抗SCN基因的研究进展,以及这些基因如何相互作用,使大豆能够抗SCN。本文还提供了最新分子作图和分子标记,可用于不同抗性品系和品种的大规模选择和鉴定,以加速常规育种计划。深入了解SCN寄生蛋白和大豆对病原体的抗性是通过基因修饰、基因叠加,或通过回交或基因工程引入新的抗源而使抗源多样化的关键。
References | Related Articles | Metrics
Aphanomyces euteiches——加拿大豌豆生产的一个严重威胁
Longfei Wu, Kan-Fa Chang, Robert L. Conner, Stephen Strelkov, Rudolph Fredua-Agyeman, Sheau-Fang Hwang, David Feindel
Engineering . 2018, 4 (4): 542 -551 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.006
摘要   PDF (1885KB)
豌豆(Pisum sativum L.)是世界上重要的豆科作物。豌豆籽粒蛋白质含量很高,并能提高土壤中有效氮的含量。由一种土传卵菌根腐丝囊霉(Aphanomyces euteiches Drechs.)引起的Aphanomyces根腐病(ARR),在包括加拿大在内的许多地区对豌豆生产构成严重威胁,在潮湿的土壤条件下引起严重的根损伤、萎蔫,造成大幅度减产。在有利于病害发生的条件下,由于病原体卵孢子的寿命长,在豌豆任何生育期都可以侵染豌豆植株,传统病害防控措施(如作物轮作和拌种处理)不能完全防治病害的危害。培育部分抗病或耐病豌豆品种可能是分析豌豆中根腐丝囊霉变异性和生理转化性,提高病害防治效果的有效途径。因此,检测抗病QTL对豌豆育种计划至关重要。本文对根腐丝囊霉的致病特点、根腐病防控措施以及部分抗性相关的QTL进行了综述。
References | Related Articles | Metrics
六倍体合成小麦——过去、现在与未来
李爱丽, 刘登才, 杨武云, Masahiro Kishii, 毛龙
Engineering . 2018, 4 (4): 552 -558 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.001
摘要   PDF (408KB)
近年来,小麦单产产量已经达到了平台期。随着世界人口的增加,人们对未来粮食安全的担忧与日俱增。六倍体人工合成小麦(SHW)能够将野生近缘种的重要农艺性状基因转移到栽培小麦,是为现代小麦育种提供产量潜力、抗旱性、抗病性和养分高效利用的新资源,从而在现代小麦育种中越来越受到重视。本文综述了合成小麦产生、研究和利用的现状,特别介绍了其对小麦育种的贡献。同时,简要介绍了基于已有基因组研究合成小麦生长优势分子机制的新进展。对于利用合成小麦改良现代小麦品种的分子机制的了解,将进一步促进合成小麦的利用,为满足世界粮食安全发挥重要作用。
References | Related Articles | Metrics
纳米多孔储气材料物理吸附表征的研究进展 
Katie A. Cychosz, Matthias Thommes
Engineering . 2018, 4 (4): 559 -566 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.06.001
摘要   PDF (1940KB)
评估纳米多孔材料的吸附性能并确定它们的结构表征,对于将这类材料用于包括气体储存在内的许多应用至关重要。气体吸附法可用于此表征,因为它可以评估从微孔到中孔的各种孔径。在过去的20年中,关于有序纳米多孔材料中流体的吸附和相行为的知识以及基于统计力学的最先进方法如分子模拟和密度泛函理论的创建和发展,都取得了重大进展。再结合高分辨率的亚临界和超临界流体吸附实验程序,这使得物理吸附结构表征取得了显著进步。在这篇简短的选择性综述文章中,笔者不仅讨论了流体在具有明确孔隙结构的各种纳米多孔材料中基础吸附机理的一些重要和中心特征,还讨论了这些特征对促进物理吸附表征和储存气体应用的重要性。
References | Related Articles | Metrics
人工湿地进行废水生态化处理的钢铁园区水网络优化
张凯丽, Stephen M. Malone, Bert Bras, Marc Weissburg, 赵月红, 曹宏斌
Engineering . 2018, 4 (4): 567 -573 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.007
摘要   PDF (1187KB)
传统工业优化往往仅限定在工业系统内,限制了优化的潜力。适当扩展系统的边界,将有助于对复杂系统进行更为精确的分析,从而提高工业系统的效率和盈利能力。自然生态系统在物质和能源短缺的情况下,已经进化了数十亿年,生态学家发展了众多的分析工具和指标来表征生态系统的基本运行原理。这些原理为克服传统工业优化技术的瓶颈提供了新的解决方案。具体地说,基于生态原理,通过模仿生态系统中发现的基本功能角色,工业系统可以实现类生态系统的高效组织运行。本文对中国典型钢铁企业的水网络分别采用传统优化模型与基于生态原理驱动的改进模型进行了优化。工业实例研究表明,采用传统优化模型的水网络优化后,可实现新水消耗、废水排放、综合用水成本分别降低23%、29%和20%;采用基于生态原理驱动的改进模型,水网络优化后,则可使新水用量和综合用水成本进一步降低21%和25%,并实现废水零排放。研究结果表明,基于生态原理驱动的改进优化模型更有利于实现工业系统的可持续发展。
References | Related Articles | Metrics
有机固液废弃物生物炼制的突破性科技
Paul Chen, Erik Anderson, Min Addy, Renchuan Zhang, Yanling Cheng, Peng Peng, Yiwei Ma, Liangliang Fan, Yaning Zhang, Qian Lu, Shiyu Liu, Nan Zhou, Xiangyuan Deng, Wenguang Zhou, Muhammad Omar, Richard Griffith, Faryal Kabir, Hanwu Lei, Yunpu Wang, Yuhuan Liu, Roger Ruan
Engineering . 2018, 4 (4): 574 -580 .   https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.07.004
摘要   PDF (1364KB)
有机固液废弃物包含大量能量、养分和水分,不应仅将其视为废物。数十年来,人们一直对城市固体废物进行回收、堆制和燃烧,并从中提取能量和有价值的物质。污水的首要管理策略是治理和排放。随着技术的进步,通过新方法利用固体废物和废水成为可能。考虑到废物特殊的化学、物理和生物性质,需要整合多种技术以使废物的能量和价值回收最大化。为此,生物炼制是完全利用废物中的能量和价值的一个合适的方法。研究证明,不可回收废弃物和生物固体可通过不同方法转化为可利用的热能、电能、燃料和化学品,并且液体废物或能帮助农作物和藻类的成长,为能量回收和食物生产提供不同的选择。本文针对有机固液废物提出新型生物炼制方案,这些废物来源于城市废料、食品和生物加工厂以及动物生产设施。四大新型突破性科技,即真空辅助高温厌氧消化,进一步养耕共生,油性废物经甘油解转为生物柴油,和微博辅助热化学转化,均可运用于生物炼制方案中,从而成功将废物转化,用以生产化学品、化肥、能量(沼气、合成气、生物柴油和生物油)、食物、饲料,得到干净的水并显著减少污染物的排放。
References | Related Articles | Metrics
23 articles
热点文章
阅读排行
下载排行
引用排行

国内刊号:CN10-1244/N    国际刊号:ISSN2095-8099
版权所有 © 2015 高等教育出版社  《中国工程科学》杂志社
京ICP备11030251号-2

 Engineering