Extended Evolutionary Fast Learn-to-Walk Approach for Four-Legged Robots

Robot locomotion is an active research area. In this paper we focus on the locomotion of quadruped robots. An effective walking gait of quadruped robots is mainly concerned with two key aspects, namely speed and stability. The large search space of potential parameter settings for leg joints means that hand tuning is not feasible in general. As a result walking parameters are typically determined using machine learning techniques. A major shortcoming of using machine learning techniques is the significant wear and tear of robots since many parameter combinations need to be evaluated before an optimal solution is found.This paper proposes a direct walking gait learning approach, which is specifically designed to reduce wear and tear of robot motors, joints and other hardware. In essence we provide an effective learning mechanism that leads to a solution in a faster convergence time than previous algorithms. The results demonstrate that the new learning algorithm obtains a faster convergence to the best solutions in a short run. This approach is significant in obtaining faster walking gaits which will be useful for a wide range of applications where speed and stability are important. Future work will extend our methods so that the faster convergence algorithm can be applied to a two legged humanoid and lead to less wear and tear whilst still developing a fast and stable gait.     

运动关乎民生

倾注全民热情的2008北京奥运会指日可待,民众翘首之余也以行动积极配合。对奥运场馆的建言献策,对宣传的大力支持,激情昂扬中也表现了民族素质,增强了民族凝聚力。     

平板运动试验对冠心病的诊断意义

目的:探讨平板运动试验(TET)对诊断冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的临床意义。方法:对比分析217例疑诊或临床诊断冠心病患者的平板运动试验和选择性冠状动脉造影(CAG)结果。结果:以选择性冠状动脉造影为标准,平板运动试验敏感性为68.4%,特异性为88.4%,阳性预测值为77.1%,阴性预测值为82.9%。结论:简便、易行及无创的平板运动试验是诊断冠心病的重要手段。     

不同运动方式对2型糖尿病大鼠骨骼肌Rab5蛋白及糖代谢的影响*

目的: 探讨持续运动和间歇负重运动对2型糖尿病(T2DM)骨骼肌组织细胞形态、骨骼肌Rab5 mRNA及蛋白表达、骨骼肌糖代谢的影响。方法: SD大鼠选取8只为空白对照组(CR),其他采用高脂高糖饲料喂养6周后,腹腔注射STZ(35 mg/kg)构建T2DM模型。选取24只T2DM分3组(n=8),分别为:T2DM模型组(DRM)、持续运动组(DCRE)、间歇负重运动组(DWRE)。持续运动方案:为前1～2 周准备活动15 m/min(10 min)、运动20 m/min(40 min)、整理活动15 m/min(10 min),后3～8周为 18 m/min(10 min)、25 m/min(40 min)、15 m/min(10 min);间歇负重运动方案:采用负荷重量为15%(1～2周)、30%(3～4周)、45%(5～8周),运动均为15 m/min(5 min),共12组,组间休息3 min。8周后,通过HE观察骨骼肌病理形态变化,qRT-PCR检测骨骼肌Rab5、葡萄糖转运酶4(GLUT4)的mRNA表达,免疫荧光组化技术及Western blot检测骨骼肌Rab5的蛋白表达,ELISA检测血浆Rab5和糖化血红蛋白(GHb)浓度。结果: 相比CR,DRM存在骨骼肌病理损伤,骨骼肌Rab5mRNA及蛋白表达、GLUT4 mRNA表达均降低(P＜0.01),血浆Rab5和GHb均显著升高(P＜0.01);与DRM比较, DCRE、DWRE骨骼肌病理损伤均显著减轻,骨骼肌Rab5 mRNA及蛋白表达、GLUT4 mRNA表达均升高(P＜0.05,P＜0.01),血浆Rab5和GHb降低(P＜0.01);DCRE与DWRE组间均无统计学差异(P＞0.05)。结论: 2种运动方式均能改善2型糖尿病大鼠骨骼肌病理损伤,并可通过提高骨骼肌Rab5基因和蛋白表达从而增强 GLUT4转运能力,缓解骨骼肌糖代谢稳态失衡,但2种运动方式对骨骼肌Rab5蛋白和糖代谢的影响无明显差异性。     

拟南芥微丝加帽蛋白β亚基参与壳梭孢素诱导的气孔开放过程

气孔是植物响应外源信号,与环境进行水分和气体交换的门户。由外源信号引起的保卫细胞微丝骨架动态变化在气孔运动中发挥重要作用,但是具体的精确调节机制仍不清楚。微丝结合蛋白家族(ABPs) 是微丝动态组装最直接的调控者,它们的作用不容忽视。本文运用反向遗传学,以微丝结合蛋白—加帽蛋白 (CP) β-亚基 (CPB) 突变体cpb-3为实验材料,探究其在壳梭孢素 (FC)诱导气孔开放中的作用。结果发现:离体叶片干燥3 h,cpb-3突变体的叶片失水率为63.45%,明显高于野生型的48.99%。气孔开度测量及激光共聚焦显微镜观察发现,cpb-3突变体的气孔开放程度以及微丝动态重排对FC分子更敏感。气孔开度相比野生型增大了20% (P<0.05),含辐射状微丝排布的保卫细胞数量比例增幅达到58.3%,比对照组高出18.5%。此外,非损伤微测技术记录保卫细胞Ca²⁺、K⁺等跨膜运输动态,FC处理下,cpb-3突变体保卫细胞中Ca²⁺外流速度升至212.86 pmol cm^-2s^-1,野生型仅为68.76 pmol cm^-2s^-1,明显快于野生型。且K⁺内流也有相同表现。综上表明,微丝加帽蛋白CP的β亚基CPB可能通过调节保卫细胞微丝骨架动态重排以及离子流动,在FC诱导的气孔运动中发挥重要的作用。     

茄科作物青枯菌NADH脱氢酶F亚基在细胞运动和致病性中的功能研究

[目的]劳尔氏菌（Ralstonia solanacearum）在茄科作物上引起严重的细菌性青枯病,本研究旨在发掘青枯劳尔氏菌与致病相关的基因。[方法]利用Tn5转座子构建随机插入突变体,分析生物膜形成、细胞运动和致病性;对有表型变化的突变体,运用TAIL-PCR方法鉴定Tn5插入位点,确定所突变的基因。[结果]以模式菌株GMI000为出发菌,总共获得了400个突变体,其中2个突变体不能形成生物膜,在软琼脂平板上的运动能力下降;接种感病番茄植物,这2个突变体都不能引起萎焉症状。TAIL-PCR结果显示,2个突变体的Tn5插入位点都在NADH脱氢酶F亚基（nuoF）中,距离翻译起始位点分别为103-bp和225-bp。ripAY基因启动子推动的nuoF基因互补载体,完全恢复了2个突变体的表型。[结论]NADH脱氢酶复合物是微生物呼吸电子传递链中的第一步催化酶。我们的结果表明,NADH脱氢酶复合物对R.solanacearum生物膜形成、细胞运动和致病性也有重要作用。     

内质网应激在骨骼肌生理及病理中的功能研究进展

骨骼肌拥有高度发达的内质网,又被称为肌浆网,不仅可以作为钙泵完成肌肉的兴奋收缩偶联反应,还可对各种生理或病理性刺激迅速做出反应,通过内质网应激反应,激活下游信号通路,赋予骨骼肌应对外界或内在刺激的能力。因此,骨骼肌内丰富的内质网是骨骼肌具有高度可塑性的细胞学基础。大量研究表明,内质网应激广泛参与了骨骼肌的生理和病理进程,本文就内质网应激在骨骼肌成肌分化、萎缩和运动的作用进行了综述。     

钉螺和螺卵静水沉降及运动方式的实验研究

本文应用水力学、生物学相结合理论，采用常规空气排水法，比重试验法分别测定钉螺、螺卵的重率；运用物体自由沉降及竹节置螺方法，对钉螺静水沉速及运动方式进行实测；观测。试验结果，获得钉螺、螺卵基本力学性质的几个物理指标值，即：活钉螺，螺卵的平均重率分别为１．８０ｇ／ｃｍ＾３，２．２９ｇ／ｃｍ＾３，钉螺，螺卵静水沉速的平均值范围在２．２２－１３．８９ｃｍ／ｓ之间；并建立计算钉螺，螺卵静水沉速的４个实用公式     

酪氨酸对海拔3700m高原人体运动自由基代谢的影响

目的：探讨酪氨酸对高原人体运动时自由基代谢的影响。方法：对进驻海拔3700m高原半年的30名健康青年,每组10人。在安静时,服药前、服药第不同时间分别进行渐增负荷运动至力竭,测定其血清中超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)含量。结果：给予酪氨酸、乙酰哇胺10d即可使SOD、GSH-Px活性增强,MDA降低;乙酰哇胺停药10d药效消失,酪氨酸停药20d药效消失。结论：酪氨酸、乙酰哇胺对高原低氧所致自由基代谢失衡有调节作用,且酪氨酸效果更明显。     

长期游泳运动对大鼠铁状态的影响

目的：观察不同的运动时间对铁状态的影响。方法：大鼠随机分为3、6、12个月的三个游泳运动组和相应安静组;运动期满后观察血液学铁状态指标和器官非血红素铁(NHI)含量和NHI总含量(TNHI)的变化。结果：与安静组相比,三种不同时间长度的运动均诱导一种具有血浆铁浓度降低、血浆转铁蛋白铁饱和度降低而血红蛋白浓度和红细胞比容得到雏持的血液学低铁状态;这种低铁状态伴有肝、脾、心、肾NHI浓度显著降低,但与运动时间无关;肝、脾和肾TNHI变化与其浓度变化方向一致,但心脏没有显著变化;上述器官TNHI随时间增加而增多。结论：尽管运动诱导的低铁状态类似于铁缺乏中期表现,但由于器官NHI重分布和铁贮存并没有进行性降低,因此,长期运动引起的低铁状态可能是机体内铁代谢对运动的适应,不存在所谓“运动性铁缺乏”现象。