癌症检查方法有哪些?

癌症检查方法有哪些?,第1张

首先是血液检查,这种检查非常方便,只要去检验科或者找病房护士抽几管血,就可以等待结果出来,这是因为如果身体上长癌,癌细胞会向四周散发特定的分子,比如可以促进血管生长的因子(因为癌症组织也需要血管供给它营养物质)等,所以这些物质都叫做“肿瘤标志物”,下面的表格展示了常见的肿瘤标志物:

肿瘤标志物

相关肿瘤

肿瘤标志物

相关肿瘤

肿瘤标志物

相关肿瘤

AFP(甲胎蛋白)

肝细胞癌

CEA (癌胚抗原)

常见的癌症

CA125(癌抗原125)

卵巢癌

CA199(糖基抗原)

胰腺癌、胆管癌、结直肠癌

CA153

乳腺癌

CA724

胃癌

CA50

胰腺、结直肠癌

NSE

小细胞癌

PSA

前列腺癌

SCCA

宫颈鳞癌

CA242

胰腺癌、胃癌

CYFRA21-1

肺鳞癌、宫颈癌、食管癌

影像检查,最常见的是X光照相,它成本低廉然,但提供的信息比较有限,CT是更常用的检查手段,此外还有PET/CT检查和磁共振成像,对于早期癌症筛查来说,CT、X片以及超声最为常见,磁共振成像有自身的优势,如在脑部检查时可以提供丰富的信息,有助于医生诊断。对于乳腺检查,还有专门的钼靶检查成像。

内镜检查,如检查肠胃的肠镜、胃镜,诊断鼻咽癌的鼻咽镜等,内镜可以直接观察到人体内丰富的信息:形态、色泽、纹理。如果能发现病变,还可以同时采集某些组织,为进一步做病理活检提供帮助,可以为临床诊断提供更加准确的信息。

其他检查,其他零零散散的检查方法可以归入此类,比如宫颈癌的细胞涂片检查,直肠癌检查的肛门指检,新型的技术还有基因检测,可以发现特定基因片段的突变情况。

上面只是说了早期发现癌症的手段,并非“方法”,因为CT和血检只是检查的工具,不是早期发现的策略。正如问题“在拳击场上如何击倒对手?”回答显然不是“用拳头”,而是“如何使用钩拳,摆拳等拳法配合技巧抓住时机以取得胜利”,同样的,人们最想要明白的是,什么情况下“我去抽血化验?”,什么情况下“我去放射科拍一张CT片?”否则,身体没有任何症状,人们为什么要无缘无故去做检查呢?无论是时间还是金钱,看起来都不太划算。

还有两个值得我们注意的问题:一是癌症本身不是一种病,而是多种疾病的集合。因为不同人体器官产生的癌症性质不同,对于同一种病不同人产生的特征也是不同的,所以早期癌症的检测方法应随部位的不同、病人的不同而进行调整,试图用一种手段一劳永逸地发现所有早期癌症,是非常困难的,至少目前看来有相当长的路要走;二是以上的手段均无法100%确定“得癌”或者“不得癌”,因为医学上有所谓“假阳性”和“假阴性”之说,即会出现这样的情况:不是癌症的病人,被诊断成癌症了,或者反过来,本来出现了病变却没查出来,这些源于检查手段的局限性。

正是一些检查手段的“假阳性”和“假阴性”率较高,所以对于一些癌症检测方法带来的整体收益是否有利于病人,还存在一些争议。假阳性是一种“过度诊断”,被误诊为癌症的病人会带来疾病的重压,亲朋好友也会焦虑恐慌,进一步会导致更多的检查,乃至侵袭性的治疗,在《众病之王:癌症传》中有一个很好的比喻:蜘蛛耗尽体力来织出完美的网来捕获空中的苍蝇,如果网的密度增加,虽然捕获苍蝇的可能也会增加,但同样,捕获到空中的垃圾和碎屑的概率也会增加(假阳性),如果把网织得稀松一些,那么会出现一些漏网的苍蝇(假阴性)。

同时,就上面提及的检查手段来说,血液检查的准确性其实不高,因为很多癌症分子可以释放的,我们体内正常的细胞也能释放,所以就算是“肿瘤标志物”也有很高的错误率;对影像检查来说,从CT影像上早期辨别癌症也是相当困难的工作,所以很多肿瘤临床部门往往是多个医生各自提出意见,共同下最后的诊断。国外曾经有研究得出的结论是乳腺癌早期钼靶检查,并没有使病人的生存时间延长,反而大大了“致乳腺癌”的可能性,大量放射性检查(如CT,PETCT)也对患病儿童的健康很不利,在患病儿童的癌症预后方面,复查频率和剂量有严格的限制。

这样说来,什么样的方法才能算早期发现癌症的方法呢?它至少要满足以下几个特性:

1.时效性。能把控时机,我们刚好能在癌前病变或者局部病灶时就能发现,不会在检查时让我们扑个空,不会让我们发现已经很大或者转移,就是提高医疗实践中的“投入产出比”。一些早期的“体征”,如“长时间”的咳嗽和便血等,这样的现象值得我们多加注意;女性朋友也可以对乳腺进行自检,可以发现早期的包块等;

2. 准确性。太高的“假阳性率”和“假阴性率”是无法接受的,这种方法应有令人满意的准确度,否则会得不偿失;

3. 经济性。时间短,成本低,最好能让我们自己在家里测,国外很多城市已经实现家庭医疗的远程数据分析,以减少交通支出,采集对象可以使用血液,这样采集快速方便,一般影像设备都复杂精密,决定了其检查费用很难降低。希望伴随着基因检测的普及化,相关检测费用会降低。

根据以上的特性,我们可以归纳“早发现”的一些建议:

1. 正是因为血液检查的不确定性,我们需要做动态监测,以减少“假阳性”和“假阴性”的可能;最好将自己之前的检查资料留存,建立自己的健康数据库,这样通过“健康曲线”的走势,我们会发现一些端倪;

2. 情况允许的条件下,建议做基因检测,了解基因缺陷可能导致的癌症倾向,医学上这叫做“易感基因”。有必要了解自己家里的家族病史,如结直肠癌,现在已经有孕前基因检测,据观察,在家庭中如果父母患结肠息肉导致的结肠癌,那么子女患上同类癌症的可能性高达50%;家族中姐妹患有乳腺癌,那么其患乳腺癌的几率会加倍;视网膜母细胞瘤大约有90%发生在3岁之前,有家族遗传性,与遗传缺陷有关系;

3. 建立符合经济和时间要求的癌症筛查策略,对此请看下面的表格:

1次/年

<30岁

>30岁

>40岁

>50岁

男 性

直肠指检

痰液细胞学检查(肺癌)

胸部低剂量CT

乙状结肠镜检查

大便潜血试验

前列腺癌筛查(PSA,超声)

女 性

宫颈刮片检查

盆腔检查

B超乳腺检查

直肠指检

钼靶检查结合超声

乙状结肠镜检查

大便潜血试验

当然科研人员不会满足于现有的手段,最新出现的一些技术给我们带来新的曙光,如清华大学去年发现的新的肿瘤标志物Hsp90α(热休克蛋白),对于早期肺癌的检测会带来帮助(注意,媒体据此解读成“一滴血”检测癌症是很不准确的)。美国的一个研究团队最近设计了一个检测早期癌症的原型机,通过特质的生物制剂与人体血液中一种特别的核苷酸序列反应,可以检测一些早期的癌症;美国Google公司著名的前沿创新实验室(GoogleX,曾设计出无人驾驶汽车,Google Class等产品)今年开始了一个新项目,利用纳米粒子融入我们每个人的血液中,让它无时不刻检测我们的血液,也许不远的将来,人们可以只是戴着一个监测腕带,帮助我们早期发现癌症,提醒我们及时就医。

最后值得一提的是,虽说早期发现可以提高癌症的治疗疗效,其实癌症预防是更加睿智的抗癌方法,举例来说,烟草是避免癌症最大可以避免的因素,所以世界卫生组织提倡“无烟草运动”,因为烟草不仅仅与肺癌,还与食管癌、喉癌、口腔癌等密切相关,世界卫生组织估计烟草使用每年导致22%的癌症死亡,2004年,全球740癌症死亡者中,有160万为烟草使用导致的,因此要是论效用,改善生活方式,积极预防是更加有效地抗癌策略。

那是因为你对鼠标的设置被改了

输入OP 回车

到选项 点配置 选项卡 (最后一项)

点重置

基础与重定义主体

基础是在运动分析中被设定为不参与运动的主体。

创建新组件时,装配(或创建)的第一个元件自动成为基础。

元件使用约束连接(“元件放置”窗口中“放置”页面)与基础发生关系,则此元件也成为基础的一部份。

如果机构不能以预期的方式移动,或者因两个零件在同一主体中而不能创建连接,就可以使用“重定义主体”来确认主体之间的约束关系及删除某些约束。

进入“机构”模块后,“编辑”—>“重定义主体”进入主体重定义窗口,选定一个主体,将在窗口里显示这个主体所受到的约束(仅约束连接及“刚体”接头所用的约束)。可以选定一个约束,将其删除。如果删除所有约束,元件将被封装。、、

特殊连接:凸轮连接

凸轮连接,就是用凸轮的轮廓去控制从动件的运动规律。PROE里的凸轮连接,使用的是平面凸轮。但为了形象,创建凸轮后,都会让凸轮显示出一定的厚度(深度)。

凸轮连接只需要指定两个主体上的各一个(或一组)曲面或曲线就可以了。定义窗口里的“凸轮1”“凸轮2”分别是两个主体中任何一个,并非从动件就是“凸轮2”。

如果选择曲面,可将“自动选取”复选框勾上,这样,系统将自动把与所选曲面的邻接曲面选中,如果不用“自动选取”,需要选多个相邻面时要按住Ctrl。

如果选择曲线/边,“自动选取”是无效的。如果所选边是直边或基准曲线,则还要指定工作平面(即所定义的二维平面凸轮在哪一个平面上)。

凸轮一般是从动件沿凸轮件的表面运动,在PROE里定义凸轮时,还要确定运动的实际接触面。选取了曲面或曲线后,将会出线一个箭头,这个箭头指示出所选曲面或曲线的法向,箭头指向哪侧,也就是运动时接触点将在哪侧。如果系统指示出的方向与想定义的方向不同,可反向。

关于“启用升离”,打开这个选项,凸轮运转时,从动件可离开主动件,不使用此选项时,从动件始终与主动件接触。启用升离后才能定义“恢复系数”,即“启用升离”复选框下方的那个“e”。

因为是二维凸轮,只要确定了凸轮轮廓和工作平面,这个凸轮的形状与位置也就算定义完整了。为了形象,系统会给这个二维凸轮显示出一个厚度(即深度)。通常我们可不必去修改它,使用“自动”就可以了。也可自已定义这个显示深度,但对分析结果没有影响。

需要注意:

A.所选曲面只能是单向弯曲曲面(如拉伸曲面),不能是多向弯曲曲面(如旋转出来的鼓形曲面)。

B.所选曲面或曲线中,可以有平面和直边,但应避免在两个主体上同时出现。

C.系统不会自动处理曲面(曲线)中的尖角/拐点/不连续,如果存在这样的问题,应在定义凸轮前适当处理。

凸轮可定义“升离”、“恢复系数”与“磨擦”。

特殊连接:齿轮连接

齿轮连接用来控制两个旋转轴之间的速度关系。在PROE中齿轮连接分为标准齿轮和齿轮齿条两种类型。标准齿轮需定义两个齿轮,齿轮齿条需定义一个小齿轮和一个齿条。一个齿轮(或齿条)由两个主体和这两个主体之间的一个旋转轴构成。因此,在定义齿轮前,需先定义含有旋转轴的接头连接(如销钉)。

定义齿轮时,只需选定由接头连接定义出来的与齿轮本体相关的那个旋转轴即可,系统自动将产生这根轴的两个主体设定为“齿轮”(或“小齿轮”、“齿条”)和“托架”,“托架”一般就是用来安装齿轮的主体,它一般是静止的,如果系统选反了,可用“反向”按钮将齿轮与托架主体交换。“齿轮2”或“齿条”所用轴的旋转方向是可以变更的,点定义窗口里“齿轮2”轴右侧的反向按钮就可以,点中后画面会出现一个很粗的箭头指示此轴旋转的正向。

速比定义:在“齿轮副定义”窗口的“齿轮1”、“齿轮2”、“小齿轮”页面里,都有一个输入节圆直径的地方,可以在定义齿轮时将齿轮的实际节圆直径输入到这里。在“属性”页面里,“齿轮比”(“齿条比”)有两种选择,一是“节圆直径”,一是“用户定义的”。选择“节圆直径”时,D1、D2由系统自动根据前两个页面里的数值计算出来,不可改动。选择“用户定义的”时,D1、D2需要输入,此情况下,齿轮速度比由此处输入的D1、D2确定,前两个页面里输入的节圆直径不起作用。速度比为节圆直径比的倒数,即:齿轮1速度/齿轮2速度=齿轮2节圆直径/齿轮1节圆直径=D2/D1。齿条比为齿轮转一周时齿条平移的距离,齿条比选择“节圆直径”时,其数值由系统根据小齿轮的节圆数值计算出来,不可改动,选择“用户定义的”时,其数值需要输入,此情况下,小齿轮定义页面里输入的节圆直径不起作用。

图标位置:定义齿轮后,每一个齿轮都有一个图标,以显示这里定义了一个齿轮,一条虚线把两个图标的中心连起来。默认情况下,齿轮图标在所选连接轴的零点,图标位置也可自定义,点选一个点,图标将平移到那个点所在平面上。图标的位置只是一视觉效果,不会对分析产生影响。

要注意的事项:

A.PROE里的齿轮连接,只需要指定一个旋转轴和节圆参数就可以了。因此,齿轮的具体形状可以不用做出来,即使是两个圆柱,也可以在它们之间定义一个齿轮连接。

B.两个齿轮应使用公共的托架主体,如果没有公共的托架主体,分析时系统将创建一个不可见的内部主体作为公共托架主体,此主体的质量等于最小主体质量的千分之一。并且在运行与力相关的分析(动态、力平衡、静态)时,会提示指出没有公共托架主体

特殊连接:槽连接

槽连接是两个主体之间的一个点----曲线连接。从动件上的一个点,始终在主动件上的一根曲线(3D)上运动。槽连接只使两个主体按所指定的要求运动,不检查两个主体之间是否干涉,点和曲线甚至可以是零件实体以外的基准点和基准曲线,当然也可以在实体内部。

曲线可以是任何一组相邻曲线(即要求相连,不必相切),可以是基准曲线,也可以是实体/曲面的边,可以是开放的,也可以是封闭的。

点可以是任何一个基准点或顶点,但只能是零件中的,组件中的点不能用于槽连接。

运动时,从动件上的点始终在主动件上的指定曲线上,如果曲线是一条(组)开放曲线,则此曲线(曲线组)的首末两个端点为槽的默认端点,如果是一条(组)封闭曲线,则默认无端点。如果希望运动区间不是在整条曲线(曲线组)上,而只是在其中的一段上,则需要自定义槽的端点。对于开放曲线(曲线组),只要指定新的端点就可以了,对于封闭曲线,指定两个新端点后,系统自动选取被两端点分割出的两段曲线中的一段为运行区间,如果不是所需要的,点“反向”选取另一段。定义槽端点可选取基准点、顶点、曲线/边/曲面,如果选的是曲线/边/曲面,则槽端点为槽曲线与所选曲线/边/曲面的交点。

槽连接可定义“恢复系数”与“磨擦”。

拖动与快照

拖动,是在允许的范围内移动机械。快照,对机械的某一特殊状态的记录。可以使用拖动调整机构中各零件的具体位置,初步检查机构的装配与运动情况,并可将其保存为快照,快照可用于后续的分析定义中,也可用于绘制工程图。

“机构”----“拖动”,进入“拖动”窗口,此窗口具有一个工具栏,工具栏左第一个按钮为“保存快照”,即将当前屏幕上的状态保存为一个快照,左第二个按钮为“点拖动”,即点取机构上的一个点,移动鼠标以改变元件的位置,左第三个按钮为“主体拖动”,选取一个主体,移动鼠标以改变元件的位置。右侧两个按钮为“撤消”和“恢复”,每一次拖动,系统都会记录入内存,使用此两按钮,可查看已做的各次拖动的结果。“快照”页和“约束”页,分别有一个列表,显示当前已经定义的快照和为当前拖动定义的临时约束。

快照列表左侧有一列工具按钮,第一个为显示当前快照,即将屏幕显示刷新为选定快照的内容;第二个为从其它快照中把某些元件的位置提取入选定快照;第三个为刷新选定快照,即将选定快照的内容更新为屏幕上的状态;第四个为绘图可用,使选定快照可被当做分解状态使用,从而在绘图中使用,这是一个开关型按钮,当快照可用于绘图时,列表中的快照名前会有一个图标;第五个是删除选定快照。

约束列表显示已为当前拖动所定义的临时约束,这些临时约束只用于当前拖动操作,以进一步限制拖动时各主体之间的相对运动。

“高级拖动选项”提供了一组工具,用于精确限定拖动时被拖动点或主体的运动。

恢复系数与磨擦

即碰撞系数,其物理定义为两物体碰撞后的相对速度(V2-V1)与碰撞前的相对速度(V10-V20)的比值,即e=(V2-V1)/(V10-V20),它的值介于0到1之间。典型的恢复系数可从工程书籍或实际经验中得到。恢复系数取决于材料属性、主体几何以及碰撞速度等因素。在机构中应用恢复系数,是在刚体计算中模拟非刚性属性的一种方法。完全弹性碰撞的恢复系数为 1。完全非弹性碰撞的恢复系数为 0。橡皮球的恢复系数相对较高。而湿泥土块的恢复系数值非常接近0。

摩擦阻碍凸轮或槽的运动。摩擦系数取决于接触材料的类型以及实验条件。可在物理或工程书籍中查找各种典型的摩擦系数表。需要分别指定静磨擦系数和动磨擦系数,且静磨擦系数应大于动磨擦系数。要在力平衡分析中计算凸轮滑动测量,必须指定凸轮连接的磨擦系数。

恢复系数与磨擦可用于凸轮连接和槽连接,也可用于连接轴设置。

连接轴设置

“机构”—“连接轴设置”,可为由接头连接(如销钉)产生的连接轴定义一些具体的属性,包括:连接轴的位置,连接轴的零参照,连接轴的再生位置(用于重复组件分析),连接轴的运动限制、恢复系数及磨擦。

进入此窗口后,需先选取一连接轴,然后再对此轴进行各种设置。

“连接轴位置”,这里显示的是连接轴的两个零参照间的位置或距离,未改变时,显示的是当前屏幕上这个位置时的值。如果自己输入一个数值并回车(对于旋转轴,此数值为-180到180,如超出此范围或超出“属性”里设置的限制范围,系统将自动转换成可接受的范围内的值),屏幕上的组件也将临时改变位置以反映当前修改,如果按了“生成零点”,则将当前位置设定为连接轴零点,其它测量都从此零点位置开始。点了“生成零点”后,“指定参照”将无效。如果选了“指定参照”,则“生成零点”无效。“指定参照”可为连接轴的两个主体分别选定零位置的几何参照。

选取“再生值”,可让组件在非连接轴零点位置再生,这个用于重复组件分析中。

“启用限制”,设置接头运动时的最大最小运动范围及恢复系数。对于旋转轴,“最小”值为-180到180之间且小于最大值,“最大”值为-180到180之间且大于最小值。恢复系数用来模拟当连接轴运动到限制位置时的冲击力。

“启用磨擦”,设置接头的两个主体之间相互运动的阻力。需指定静磨擦系数和动磨擦系数,对于旋转轴,还应指定一个大于零的接触半径值,它用于定义磨擦扭矩作用于连接轴上的半径。静磨擦系数应大于动磨擦系数。

在任何连接轴上,都不能创建多个连接轴零点。不能为球接头定义连接轴设置。另外,不能编辑属于多旋转 DOF 接头(如 6DOF 或某个一般连接)的旋转连接轴的连接轴设置。

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连接轴设置:零点参照的要求

定义旋转轴的零点时,要注意以下事项:

点-点零点参照 :以垂直于旋转轴的方向从每一点绘制向量。这两个向量对连接零点应重合。这两个点不能位于连接轴上。

点-平面零参照 : 包含点和旋转连接轴的平面应平行于为连接零点选取的平面。该点不能位于连接轴上。

平面-平面零参照 : 这两个平面在连接零点处平行。两个平面都必须平行于旋转轴。

定义平移轴的零点参照时应注意下列事项:

点-点零参照:在连接零点处,两点之间在平移连接轴方向上的距离将为零。

点-平面零参照:在连接零点处,平面和点之间在平移连接轴方向上的距离将为零。该平面必须垂直于连接轴。

平面-平面零参照:在连接零点处,平面间的距离为零。两个平面都必须垂直于连接轴。

定义平面或轴承连接的连接轴零点参照时应注意:

平面连接:为避免不可预测的行为,只能为平面平移轴定义点-点或点-平面零点参照。同样,只能为平面旋转轴定义平面-平面零点参照。

轴承连接:必须在包含轴承接头方向定义的主体上选取一个点或平面,即具有点-线约束的直线。系统将此参照与定义轴承连接的点对齐。

伺服电动机

伺服电动机可规定机构以特定方式运动。伺服电动机引起在两个主体之间、单个自由度内的特定类型的运动。伺服电动机将位置、速度或加速度指定为时间的函数,并可控制平移或旋转运动。通过指定伺服电动机函数,如常数或线性函数,可以定义运动的轮廓。可从多个预定义的函数中选取,也可输入自己的函数。可在一个图元上定义任意多个伺服电动机。

如果为非连续的伺服电动机轮廓选取或定义了位置或速度函数,在进行运动或动态分析时这个伺服电动机将被忽略。但是,可在重复组件分析中使用非连续伺服电动机轮廓。当用图形表示非连续伺服电动机时,系统将显示信息指示非连续的点。

伺服电动机分为两种,一种是连接轴伺服电机,用于定义某一旋转轴的旋转运动,一种是几何伺服电机,用于创建复杂的运动,如螺旋运动。连接轴伺服电机只需要选定一个事先由接头连接(如销钉)所定义的旋转轴,并设定方向即可,连接轴伺服电机可用于运动分析。几何伺服电机需要选取从动件上的一个点/平面,并选取另一个主体上的一个点/平面作为运动的参照,并需确定运动的方向及种类,几何伺服电机不能用于运动分析。

连接轴伺服电机选取一根旋转轴,并指定方向。

几何伺服电机根据选取的对象分以下几种:

从动“点”,参照“点”,平移;从动“点”,参照“平面”,旋转;从动“平面”,参照“平面”,旋转;从动“点”,参照“平面”,平移;从动“平面”,参照“平面”,平移。其中,前三种需要再选取一条直边来定义运动方向,后两种不需要。

电机轮廓也即是从动件的运动规律,对于平移运动,它是长度(单位:mm)对时间的函数,对于旋转,它是角度(单位:度)对时间的函数。点最下方的“图形”按钮,将会以图形的方式显示出电机的轮廓,其横轴就是时间,其纵轴,就是位置或速度或加速度。“模”定义的就是图形的形状,“规范”里定义的就是“模”所定义的图形的纵轴所代表的意义。模有九种:常数、斜坡、余弦、SCCA、摆线、抛物线、多项式、表、用户定义的。规范有三种:位置、速度、加速度。其中模里的SCCA这一种,只能用于描述加速度(即对应的“规范”只能是加速度)。“规范”为位置时,无需自己定义初始位置,为速度时,需定义“初始角”,为加速度时,需定义“初始角”和“初始角速度”,默认位置为当前屏幕上的位置。

点“规范”下的那个按钮,可进入“连接轴设置”窗口,对当前电机所用的连接轴进行设置

电动机的轮廓(模)

电动机的模用来描述电动机的轮廓,定义模时,需选定模函数并输入函数的系数值。对于伺机服电动机,函数中的X为时间,对于执行电动机,函数中的X为时间或选取的测量参数。

模函数一共有九种:常数、斜坡、余弦、SCCA、摆线、抛物线、多项式、表、用户定义的。

下面先说说常数、斜坡、余弦、摆线、抛物线、多项式这六种。

常数,函数为q=A,A为一常数。此用于需要恒定轮廓时。

斜坡,即线性,函数为q=A+B*X,A为一常数,B为斜率。用于轮廓随时间做线性变化时。

余弦,函数为q=A*cos(360*X/T+B)+C,A为幅值,B为相位,C为偏移量。用于轮廓呈余弦规律变化时。

摆线,函数为q=L*X/T-L*sin(2*pi*X/T)/2*pi,L为总高度,T为周期。用于模拟凸轮轮廓输出。

抛物线,函数为q=A*X+(1/2)*B*X^2,A为线性系数,B为二次项系数。用于模拟电动机的轨迹。

多项式,函数为q=A+B*X+C*X^2+D*X^3,A为常数,B为线性系数,C为二次项系数,D为三次项系数。用于模拟一般的电动机轨迹。

电动机的模:SCCA

此函数只能用于加速度伺服电机,不能用于执行电机。它用来模拟凸轮轮廓输出。它称做“正弦-常数-余弦-加速度”运动,缩写为SCCA。它一共有五个参数:

A = 渐增加速度归一化时间部分

B = 恒定加速度归一化时间部分

C = 递减加速度的归一化时间部分

H = 幅值

T = 周期

其中A + B + C = 1,用户必须提供 A 和 B 的值、幅值和周期。

SCCA 设置的值按下表计算:

y = H * sin [(t*pi)/(2*A)] 0 <= t <A 时

y = H A <= t <(A + B) 时

y = H * cos [(t - A - B)*pi/(2*C)] (A+B) <= t <(A + B + 2C) 时

y = - H (A+B+2C) <= t <(A + 2B + 2C) 时

y = - H * cos [(t - A - 2B - 2C)*pi/(2*A)] (A+2B+2C) <= t <= 2*(A + B + C) 时

上式中的t 是归一化时间,按下式进行计算:

t=ta*2/T (ta:实际时间;T:SCCA轮廓周期)

如果ta大于T,轮廓将重复自身。

在90年代末21世纪初的中国,相信提起三菱,稍微有一点汽车常识的人第一反应都会是帕杰罗。的确,由军工起家的三菱在做四驱车这方面有其得天独厚的优势。无论各个阶层的认识来说,买越野车的首选大多都会是帕杰罗。就连电视里面也经常出现帕杰罗闯过最恶劣的路面,第一时间达到抢险救灾现场的场面。不少人都把帕杰罗列入自己的Dream car,可见三菱帕杰罗这条名字深深影响了我们中国这代70、80后。不过小编今期四驱技术的主角却是三菱的另一款经典的拉力战车——三菱Evolution。在拉力战场上四驱系统的好坏决定了战绩,那称雄WRC的Evolution四驱系统S-AWC有何独特之处呢?请看下文。

图:三菱Evolution X

AYC、ACD、ASC、ABS共同组成了三菱的S-AWC(Super All Wheel Control)超级全轮控制系统,其中AYC、ACD是S-AWC里的核心组成部分。

图:ACD主动差速器

ACD(Active Center Differential)是主动中央差速器的英文简写,最早出现在大改款的Evolution VII 中。ACD的作用就是通过一个限滑差速器控制着前后轮动力输出,限滑差速器由电子控制液压多片离合器组成。主动中央差速器能适时控制差速器打滑的力量,保证最大牵引力而不会影响到转向。在直线行驶时,由于前后轮轮速差几乎一样,ACD处于松开状态,保证车辆在加速、制动时保持稳定;过弯时,差速器适度锁止,增加转向响应。ACD会根据车速、转向角度、转向速度由电子控制保证最佳牵引力和转向响应;当需要锁死前后轴的时候,ACD结合。此时连接着中央差速器两个锥形齿轮的壳体轴结合了,也就是说,两个锥形齿轮刚性连接,前后轴不再产生转速差,前后轴动力就成50:50分布,并以此来克服恶劣路面的阻力。由于Evolution采用的是横置发动机的发动机布置方式,因此在差速器的布置上采用了独特的设计:1.采用了壳体轴技术以及液压式离合器进行前后轴差速器的锁止;2.前轴差速器以及中央差速器位于同轴位置且与发动机曲轴平行;3.对前后轴差速器锁止是通过对两个壳体轴锁止实现的。

图:AYC主动偏转控制系统

AYC(Active Yaw Control system)是主动偏转控制系统的英文简写,这套系统最早出现在1996年的四代蓝瑟Evolution上。现在的S-AWC整合的是改进后的超级主动偏转控制Super AYC。Super AYC出现在2001年(Evolution VII),可以使两后轮扭矩输出不同,按实际所需要的扭矩输出,满足了车身对偏转控制的需求。这一技术的最高状态是为4个车轮提供相应的扭矩。

图:AYC作用时分配扭矩示意图

当需要把动力从左半轴传递到右半轴的时候,图中绿色的离合器结合。动力通过紫色的后桥差速器外壳传递到蓝色的齿轮,在传递到绿色的壳体轴,最后传递到右侧半轴。当需要把动力从右半轴传递到左半轴的时候,红色的离合器结合。动力通过右侧半轴传递到红色离合器带动的壳体轴,再通过蓝色的齿轮传递到紫色的差速器外壳,最后传递到左侧半轴。例如当转向过度时,会给内侧车轮多一点扭矩使得转向过度的情况减轻;同样,转向不足就向外侧车轮提供多一点的扭矩。

至于另外两项装备——ASC和ABS,ABS不用介绍了吧,防抱死系统是再正常不过的汽车设备。ASC也不是什么新产物,与ESP电子稳定系统只是名字叫法不同而已,功能上不存在太大的差异。

图:S-AWC系统简图

图为S-AWC系统的构造简图,可以看到中央差速器和后桥差速器的结合力是由可调式液压泵提供的,为中央差速器提供的最大结合力是前后桥扭力50:50的比例,后桥差速器则可从0-100%间无级可调,与本田的SH-AWD非常相似。动力传递路线为:发动机→变速器→前桥差速器→ACD中央差速器→后桥差速器→各车轮。而对于驾驶员的操纵及车子的反馈信息的摄取由传感器来完成,转向角速度、节气门开度、车轮转速、纵向加速度和横向加速度通过传感器收集数据反映给ECU,ECU在综合情况进行调整,这与其他厂商的四驱系统也无太大分别之处。

图:三菱欧蓝德EX上的S-AWC四驱模式旋钮

S-AWC除了应用在Evolution上之外,旗下的SUV欧蓝德EX也有装备。欧蓝德EX上的S-AWC有3种模式可选:柏油、雪地和锁止,Evolution上的S-AWC也有三种模式可选:柏油、雪地和砂石。由这两者的不同就可以看到Evolution的所有四驱设计面向的目的只有一个:公路拉力。

看到这里,读者们可能会觉得小编只是在对S-AWC结构的单纯阐述,究竟与其他日本乃至世界车型的四驱系统相比较如何,小编并没有提及到。就小编个人意见而言,S-AWC的各部件及功能无甚新鲜感,相比本田的SH-AWD来说多了一点跟随,少了一点创新。但,衡量整车性能的好坏并非撇开其他而单靠一个四驱系统就可以决定的。作为WRC的王者,三菱的设计师们对设计一款合适的四驱系统有着自己的看法。首先,大扭矩发动机。三菱的发动机马力固然够大,但让其它车厂望而生畏的正是它大扭矩的发动机。机体由铸铁组成,加长的冲程和加粗的杆体在转速无优势,不过可以发出更大的扭矩。自从Evolution I开始,三菱发动机的扭矩就从未低于315牛米。拉力赛上,马力的大小并未可以确保获胜,但扭矩大就可以确保在恶劣的路面上减少打滑现象;其次,Evolution的发动机、变速箱及主差速器部分均集中在车头,为了增加后桥负载,蓄电池是布置在行李舱里面的,以达到较为均衡的前后桥配重比例。最后,Evolution全车朝着轻量化进发的目标从未停止,悬挂与车架采用铝合金、首开涡轮叶片铝钛合金的先河。这三点才是真真正正构成三菱Evolution横行WRC的四驱系统S-AWC的内在因素。

事实上S-AWC之所以可以和Evolution配合得如此之好,一部分得益于工程师的努力,另一部分的功劳则要归功给WRC。正是在这种残酷的竞争体系下,S-AWC乃至Evolution才有永不停止的动力。从开始研发S-AWC到现在,共历经了四代历程。

图:三菱Evolution I

第一代的Evolution的而且确是为了参加WRC和SCCA拉力赛而开发出来的成品。迫于国际汽联的规定WRC A组赛上参赛车必须要在量产超过2500辆的原型车上选择,三菱做出了一个快捷而又迫不得已的方法:采用戈蓝的发动机、帕杰罗的四驱以及Lancer的车架集合出了一件“怪物”—— Evolution(英文名字意思也意味着这是一款有着革新意义的车型)。这时的四驱系统采用当时比较流行的粘性联轴器作为中央差速器和后桥差速器,并命名为VCU。2.0T涡轮增压发动机4G63可爆发出250匹的最大马力,峰值扭矩达到310牛米,这样的数字放在现在也都相当具有震撼力,所以原定2500辆的限量在民众的强烈要求之下,再追加了2500辆。

图:三菱Evolution IV

如果说第一代S-AWC是探索和播种的阶段的话,那么第二代的S-AWC可以说是迎来了收获的季节。采用了AYC主动偏转控制系统的全新四驱系统使得当时被诟病已久的“马力大速度快但转弯太笨拙”的问题得到解决。此时的Evolution就像一条逃离海洋公园大白鲨,嗜血好斗异常,并且一发不可收拾。其他车队始料未及三菱崛起的速度如此之快并且在解决了关键问题后的三菱是那么的不可阻挡,96-99年车手四连霸,98年包揽车队和车手双冠军,一切一切都说明了三菱在那时WRC中的霸主地位,甚至乎于国际汽联也要改规则来限制三菱Evolution。

图:三菱Evolution VII

第二代S-AWC见证了Evolution的种种辉煌,随着Lancer系列的换代改款,第七代Evolution的四驱系统S-AWC顺其自然地进行了换血。第三代S-AWC采用了全新的ACD电控中央差速器作为中央差速器,比VCU形式的粘性联轴器大大提高了效能并且更便于电脑程序控制。配合上原有的AYC系统,可谓如虎添翼,但由于其它车厂实力提升以及自身研发经费的问题,三菱Evolution难以在WRC赛场上回到巅峰时期。

随着三菱宣布将不再计划生产十一代Evolution之后,小编就把这代四驱系统S-AWC定为了最后一代四驱系统,即是第四代S-AWC。除了把AYC的后桥差速器里面的锥齿轮改成了行星齿轮外,还把AYC、ACD、ASC、ABS这几大系统集合在一起,对每个车轮的制动力采用传感器监控的方式,电子辅助制动打滑的车轮并把动力传递到其余车轮之上(类似奔驰的4ETS),达到模块化控制的精度和可靠性。

三菱Evolution的S-AWC虽然在结构设计上并无新意可言,但胜在整体配合性能优异,这里我们看到了三菱设计师与工程师的功力。Evolution的渐渐淡出车坛舞台令到不少粉丝惋惜不已,毕竟好歹也是“翻版兰博基尼”,不少朋友疯改Evolution也确实可以达到与其相符的马力。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。


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