Phylogenetic studies of pantherine cats (Felidae) based on multiple genes, with novel application of nuclear beta-fibrinogen intron 7 to carnivores

The pantherine lineage of the cat family Felidae (order: Carnivora) includes five big cats of genus Panthera and a great many midsized cats known worldwide. Presumably because of their recent and rapid radiation, the evolutionary relationship among pantherines remains ambiguous. We provide an independent assessment of the evolutionary history of pantherine lineage using two complete mitochondrial (mt) genes (ND2 and ND4) and the nuclear beta-fibrmogen intron 7 gene, whose utility in carnivoran phylogeny was first explored. The available four mt (ND5, cytb, 12S, and 16SrRNA) and two nuclear (IRBP and TTR) sequence loci were also combined to reconstruct phylogeny of 14 closely related cat species. Our analyses of combined mt data (six genes; approximate to 3750 bp) and combined mt and nuclear data (nine genes; approximate to 6500 bp) obtained identical tree topologies, which were well-resolved and strongly supported for almost all nodes. Monophyly of Panthera genus in pantherine lineage was confirmed and interspecific affinities within this genus revealed a novel branching pattern, with P. tigris diverging first in Panthera genus, followed by P. onca, P. leo, and last two sister species P. pardus and P. uncia. In addition, close association of Neofelis nebulosa to Panthera, the phylogenetic redefinition of Otocolobus manil within the domestic cat group, and the relatedness of Acinonyx jubatus and Puma concolor were all important findings in the resulting phylogenies. The potential utilities of nine different genes for phylogenetic resolution of closely related pantherine species were also evaluated, with special interest in that of the novel nuclear beta-fibrinogen intron 7. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Hexabromocyclododecane-induced developmental toxicity and apoptosis in zebrafish embryos

Hexabromocyclododecane (HBCD) is widely used as a brominated flame retardant, and has been detected in the aquatic environment, wild animals, and humans. However, details of the environmental health risk of HBCD are not well known. In this study, zebrafish embryos were used to assess the developmental toxicity of the chemical. Four-hour post-fertilization (hpf) zebrafish embryos were exposed to various concentrations of HBCD (0, 0.05, 0.1, 0.5, and 1.0 mg L-1) until 96 h. Exposure to 0.1, 0.5, and 1.0 mg L-1 HBCD significantly increased the malformation rate and reduced survival in the 0.5 and 1.0 mg L-1 HBCD exposure groups. Acridine orange (AO) staining showed that HBCD exposure resulted in cell apoptosis. Reactive oxygen species (ROS) was significantly induced at exposures of 0.1, 0.5, and 1.0 mg L-1 HBCD. To test the apoptotic pathway, several genes related to cell apoptosis, such as p53, Puma, Apaf-1, caspase-9, and caspase-3, were examined using real-time PCR. The expression patterns of these genes were up-regulated to some extent. Two anti-apoptotic genes, Mdm2 (antagonist of p53) and Bcl-2 (inhibitor of Bax), were down-regulated, and the activity of capspase-9 and caspase-3 was significantly increased. The overall results demonstrate that waterborne HBCD is able to produce oxidative stress and induce apoptosis through the involvement of caspases in zebrafish embryos. The results also indicate that zebrafish embryos can serve as a reliable model for the developmental toxicity of HBCD. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Theoretical and experimental research on time-optimal trajectory planning and control of industrial robots

提出了一种用于工业机器人时间最优轨迹规划及轨迹控制的新方法，它可以确保在关节位移、速度、加速度以及二阶加速度边界值的约束下，机器人手部沿笛卡尔空间中规定路径运动的时间阳短。在这种方法中，所规划的关节轨迹都采用二次多项式加余弦函数的形式，不仅可以保证各关节运动的位移、速度 、加速度连续而且还可以保证各关节运动的二阶加速度连续。采用这种方法，既可以提高机器人的工作效率又可以延长机器人的工作寿命以PUMA560机器人为对象进行了计算机仿真和机器人实验，结果表明这种方法是正确的有效的。它为工业机器人在非线性运动学约束条件下的时间最优轨迹规划及控制问题提供了一种较好的解决方案。

装配机器人系统快速碰撞检测算法

提出一种面向操作手装配系统的快速碰撞检测算法。该算法以机器人运动学和空间解析几何为基础 ,将判断机械手手臂与障碍物是否发生碰撞问题转化为直线段与有界平面是否存在公共点的简单解析几何问题 ,并以 PU MA5 6 0操作手为例对算法加以说明。该算法不仅适用于静态的障碍物已知的环境 ,而且适用于障碍物运动规律已知的动态环境 ,减少了碰撞检测占用的时间 ,提高了路径规划的效率

机器人机械手的鲁棒性稳定跟踪控制

为工业机器人机械手提出了一种稳定跟踪控制法．这种控制方法由前馈控制器、反馈控制器组成．前馈控制根据期望轨线用计算力矩法得到；反馈控制由线性ＰＩＤ控制项和非线性ＰＤ控制项组成，这种控制方法能使跟踪误差逐渐趋近于零．最后，给出了ＰＵＭＡ５６０机器人的计算机仿真实验验证此控制方法的有效性

基于运动速度的机器人学习控制

为了使机器人跟踪给定的期望轨线，提出了一种新的基于机器人运动重复性的学习控制法．在这种方法中机器人通过重复试验得到期望运动，这种控制法的优点：一是对于在期望运动附近非线性机器人动力学的近似表达式的线性时变机械系统产生期望运动的输入力矩可不由估计机器人动力学的物理参数形成；二是可以适当的选择位置、速度和加速度反馈增益矩阵，从而加快误差收敛速度；三是加入了加速度反馈，减少了速度反馈，减少了重复试验的次数．这是因为在每次试验的初始时刻不存在位置和速度误差，但存在加速度误差．另外，这种控制法的有效性通过ＰＵＭＡ５６２机器人的前三个关节的计算机仿真结果得到验证。

工业机器人的学习控制

加速度传感器装在机械手手部,各关节的加速度由加速度分解算法得到.然后,提出了一种学习控制法,这种控制法利用加速度误差校正驱动器运动.并提出了一种基于几何级数的极限条件估计学习控制过程收敛条件的理论方法.本文所提出的学习控制理论的有效性通过 PUMA-562 机器人的计算机仿真实验得到了证实.

一个先进的工业机器人计算机控制系统——ARCS

随着工业机器人及其应用的不断发展,要求一个强有力的计算机系统来控制它的工作,并具有灵活、方便的机器人编程语言.本文系统地介绍了我们自行设计并实现的一个先进的机器人控制系统——ARCS.该系统主要包括两部分:(1)一个实时多任务的机器人控制软件SVAL系统,该系统支持一种通用性较强的机器人编程语言——SVAL语言.(2)一个支持该软件系统工作的、具有开放式结构的硬件环境.ARCS系统具有良好的实时性、可扩展性及基于外部传感器信号进行控制的能力.由于该系统的开放式结构.使其根据不同要求可方便地增删其功能,并可控制不同类型的机器人.我们已成功地实现对PUMA760机器人的控制,并在其上引入了力觉与接近觉的传感器,采样时间可缩短到16ms.一年多的运行结果证明,该系统稳定可靠,性能良好,现在正向产品转化.

工业机器人机械手爪的设计改进

本文分析了PUMA工业机器人机械手爪结构方面的优点与缺陷,并针对其不足之处从结构设计,力学原理等方面予以改进,提出一种改进后的实用结构.

PUMA760切割作业力与位置混合控制

本文介绍在 PUMA760 上实现了的切割作业控制系统。我们在 PUMA760 控制系统中引进了力传感器信号,加入了力控制算法,通过调整机器人手部位置,控制机器人与环境物体间的相互作用力。在 VAL 系统中加入了根据传感器信号动作的指令,实现了一种机器人力与位置的混合控制。用扩充后的 VAL 系统编程,成功地使 PUMA760完成了多种材料的切割作业。

VAL系统的分析和部分改进

本文是对PUMA－760型机器人的主控制器软件，并进行向VAL－II系统改进。PUMA－760是属于程序控制系统类型的机器人，它包括时间控制装置，信息处理器和执行装置。PUMA－760 的系统控制方式是采用分级控制方式，由一台 PDP－11/23机和八台八位微机组成的二级控制系统，PDP-11/23 作为主控机，六台微机分另对六个轴进行伺服控制，一台微机用于示教盒控制，最后一台微机用于软盘管理。VAL-II 系统在 VAL 系统的基础上，加入了数值运算功能，网络管理和结构化程序设计语句，使得 VAL-II 语言更加清晰，它的向条结构化语句类似于 PASCAL语言中的结构语句（面向用户），网络管理上它采用DEC公司的网络设计标准，数值运算由于引进了浮点运算器，所以它比起 VAL 语言有更强的运算能力。目前汉字卡片的应用，使得终端汉字化成为可能，这里暂且进行了显示信息的改造。关于传感器指令，经分析VAL系统，我所的 PUMA－760 已具备力觉，视觉等指令。

面向VAL语言和机器人仿真和离线编程

本文将介绍一个面向VAL语言和机器人仿真和离线编程系统ROSOP（Robot Simulation and off-line programming system）。该系统是中科院沈阳自动化所结合国家863高技术课题（“智能机器在人系统仿真”和“双机器人协调工作实验系统”），为两个PUMA机器人双手协调工作的研究而开发研制的。本文将主要讨论如下内容：● 系统总体结构和数据结构。● 3D交互式机器人及环境CAD建模。● VAL语言的离线编程和示数。● 3D图形动画仿真和碰撞检测。● Sum-3工作站开发环境及人机交互技术。