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基于移动机器人路径规划的智能算法研究

基于移动机器人路径规划的智能算法研究

作者：万路萍江西理工大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和机器人技术的快速发展,社会越来越智能化,自主移动的机器人不仅用于工业生产,辅助人们完成一些危险的作业,还用于家居生活,改善人们的生活质量。路径规划是机器人实现自主移动的前提,随着环境变化的越来越复杂,完成的... 详细信息

随着计算机技术和机器人技术的快速发展,社会越来越智能化,自主移动的机器人不仅用于工业生产,辅助人们完成一些危险的作业,还用于家居生活,改善人们的生活质量。路径规划是机器人实现自主移动的前提,随着环境变化的越来越复杂,完成的作业越来越高效化,优质的路径规划算法显得非常重要。传统路径规划算法在复杂环境中表现出很大的劣势,如适应性差、计算量大、寻优效率低下等。以遗传算法和粒子群算法为代表的智能算法的出现,为解决移动机器人路径规划问题提供了一个新的思路和方向。智能算法采用比较简单的数学模型,容易实现,可以解决复杂的优化问题。但是算法本身仍存在缺点,如收敛速度慢、易陷入局部最优值等,因此还需要对算法做一些改进。本文在详细分析了两种经典算法后,从求解的问题出发,分别对其进行了改进,并进行实验验证。主要研究工作如下:(1)由于基本遗传算法在移动机器人路径规划问题上存在收敛速度慢、路径转弯次数过多、能耗大等缺点,因此做了以下改进。提出了同邻交叉,通过选取具有相同可行邻居结点的交叉对进行交叉操作,减少计算量,也能避免早熟收敛;在变异操作上,随机一个初始变异结点,计算它的可行邻居结点所在路径的适应度值,适应度值最优的就作为变异结点。新的适应度函数考虑了路径的距离、安全性和能量消耗等因素。为了验证该方法的有效性,将其应用于多种不同的环境中。仿真结果表明,与其他方法相比,将改进的交叉算子和适应度函数结合使用有助于得到所要求的最优路径。(2)针对标准粒子群算法在解决移动机器人路径规划问题上收敛速度慢、易陷入局部最优现象以及路径不平滑等缺点,对粒子群算法进行改进。该方法在粒子陷入局部最优值时,对全局最优粒子的速度进行了轻微的干扰,让粒子可以跳出局部最值,继续在周围搜索;为了平衡局部和全局搜索能力,提出了非线性递减惯性权重,让粒子在算法后期仍具有较强的局部搜索能力;最后提出一个考虑路径长度和平滑性的适应度函数。经过多个实验验证,改进之后的粒子群算法收敛快,规划出的路径能够避开障碍物,且质量更优。以上两种智能算法经过实验证明,在解决移动机器人路径规划问题上有效,将来的研究工作就是如何让智能算法能够发挥最大的优势实现路径规划。

关键词：路径规划遗传算法粒子群算法同邻交叉非线性递减惯性权重

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遗传算法在移动机器人路径规划的研究

长江信息通信 2021年第6期34卷 10-14页

作者：巫光福万路萍江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

针对基本遗传算法在移动机器人路径规划问题上存在的收敛速度慢以及所得路径转弯次数过多能耗大等缺点,对遗传算法进行改进,该方法利用同邻交叉方式,通过选取具有相同可行邻居结点的交叉对进行交叉操作,得到比双亲更为合适的可行路径。... 详细信息

针对基本遗传算法在移动机器人路径规划问题上存在的收敛速度慢以及所得路径转弯次数过多能耗大等缺点,对遗传算法进行改进,该方法利用同邻交叉方式,通过选取具有相同可行邻居结点的交叉对进行交叉操作,得到比双亲更为合适的可行路径。改进的变异方式是选择一个初始变异结点,计算它的可行邻居结点所在路径的适应度值,适应度值最优的就作为变异结点。新的适应度函数考虑了路径的距离、安全性和能量消耗等因素。仿真结果表明,将改进的交叉变异算子和新的适应度函数结合使用有助得到转弯次数较少的最优路径。

关键词：遗传算法路径规划移动机器人同邻交叉转弯次数

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矿用低功耗无线激光移近量传感器设计

工业仪表与自动化装置 2025年第1期 48-51页

作者：路萍中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

针对煤矿巷道等恶劣环境下顶底板移近量监测难题,采用激光相位测距技术,设计了一种低功耗无线激光移近量传感器。通过实验研究,该传感器实现了高精度测量,误差控制在3 mm以内,有效提升了测量准确性。同时,传感器在低功耗模式下整机功耗... 详细信息

针对煤矿巷道等恶劣环境下顶底板移近量监测难题,采用激光相位测距技术,设计了一种低功耗无线激光移近量传感器。通过实验研究,该传感器实现了高精度测量,误差控制在3 mm以内,有效提升了测量准确性。同时,传感器在低功耗模式下整机功耗降至5 mW以内,显著延长了使用寿命。采用LoRa无线传输技术和WaveMesh网络,实现远距离自组网,方便安装使用。实验结果表明,该传感器具有高精度测量、低能耗工作和无线自组网通信等优势,可广泛适用于矿山巷道顶底板移近量监测中。

关键词：低功耗移近量 LoRa 无线传感

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打开，才能拥抱

江苏教育 2025年第2期 84-85页

作者：万路华江苏省泰兴市黄桥小学教育集团十桥分校

2005年8月，刚走上工作岗位的我感觉一切都是新的，什么都要从头学。工作前几年，我经常跟在学科师父殷明星老师后面听课，积极参加学校的竞赛课，主动承担公开课，努力抓住眼前的机遇。事实证明，越积极越幸运。2009学年，学校将“走... 详细信息

2005年8月，刚走上工作岗位的我感觉一切都是新的，什么都要从头学。工作前几年，我经常跟在学科师父殷明星老师后面听课，积极参加学校的竞赛课，主动承担公开课，努力抓住眼前的机遇。事实证明，越积极越幸运。2009学年，学校将“走进北京小学跟岗研修”列入校本培训计划。2010年2月，我幸运地成为去北京小学脱产培训的教师之一。我清晰地记得向导师李洁玲老师学习的第一节课是二年级的口语交际课——《春天里的发现》。

关键词：语文教学教师基本功教师专业发展

13种类病毒RNA/DNA基因组对番茄的浸染性鉴定

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园艺学报 2025年

作者：陆秀萍汤智超唐文琨毛妃凤张万萍李经纬贵州大学农学院贵州省果树蔬菜工作站

选取13种在园艺植物上报道较多的类病毒，将其人工合成的cDNA通过Sac I和Spe I酶切后，经T7酶体外转录为常规RNA基因组，同时利用PCR合成各类病毒DNA全长基因组，将RNA和DNA基因组机械摩擦接种于Alisa Craig番茄苗上，并通过RT-PCR和RT-... 详细信息

选取13种在园艺植物上报道较多的类病毒，将其人工合成的cDNA通过Sac I和Spe I酶切后，经T7酶体外转录为常规RNA基因组，同时利用PCR合成各类病毒DNA全长基因组，将RNA和DNA基因组机械摩擦接种于Alisa Craig番茄苗上，并通过RT-PCR和RT-qPCR检测不同类病毒对番茄的侵染效率。分别以RNA和DNA形式进行类病毒基因组人工接种，结果表明，除了常规的RNA基因组外，类病毒DNA基因组亦具有侵染性，少量类病毒RNA和DNA基因组侵染性存在差异。总体来看，13种类病毒均可侵染番茄，并引起植株矮化、落叶、叶片卷曲、革质和黄化等病症。其中侵染性较强的为CChMVd、ELVd-1、PSTVd、TCDVd、TPMVd和HSVd，其在感染植株中滴度较高，引起的病情指数较高。PLMVd在植株内平均滴度较低，但致病性较高。侵染后RT-PCR检测产物与人工合成cDNA序列测序基本一致。

关键词：番茄类病毒 RNA基因组 cDNA基因组侵染性评价

概念阐释与知识会通:19世纪法国汉学家对老学知识的考古与建构

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社会科学研究 2025年第2期 220-226页

作者：路斯琪重庆大学虎溪校区外国语学院重庆400044

19世纪上半叶,以雷慕沙、波捷和儒莲为代表的法国学院派汉学家在学术传承与思想批判中构筑了《道德经》近代西译的开端,推动老学知识在欧洲的生产与传播。由于“道”是老子思想最为核心的概念,汉学家译者对“道”的考辨、理解和阐释贯... 详细信息

19世纪上半叶,以雷慕沙、波捷和儒莲为代表的法国学院派汉学家在学术传承与思想批判中构筑了《道德经》近代西译的开端,推动老学知识在欧洲的生产与传播。由于“道”是老子思想最为核心的概念,汉学家译者对“道”的考辨、理解和阐释贯穿翻译活动始终。在概念意义建构和知识话语形成的双向互动中,“道”的语义网络不断延展,知识话语在被改造和重构的过程中生成了语境化的老学知识景观,知识起源的中心亦从古希腊转向古印度再至回归中国本土。翻译内在的生成性和外在的传播性赋予西传老学知识以持续的生命力与适应性,使其在同西方知识的对话中获得更新与深化,并在19世纪庞杂的世界知识体系中锋芒渐露。

关键词：法国汉学老学道《道德经》雷慕沙波捷儒莲

天理与本体:从事实与物之分看朱熹形而上学的特质

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哲学研究 2025年第1期 68-80,171页

作者：路传颂西北大学中国思想文化研究所

形而上学寻求经验事实的最终解释,亚里士多德的形而上学提供了对经验事实的本体或本质解释,程朱理学的形而上学则用天理解释经验事实。本体与天理分属不同的范畴,本体是没有命题结构的物,天理是具有命题结构的普遍必然的一般事实。程朱... 详细信息

形而上学寻求经验事实的最终解释,亚里士多德的形而上学提供了对经验事实的本体或本质解释,程朱理学的形而上学则用天理解释经验事实。本体与天理分属不同的范畴,本体是没有命题结构的物,天理是具有命题结构的普遍必然的一般事实。程朱理学以普遍必然的一般事实解释特殊事实与归纳性的一般事实,这是一种根据解释。普遍必然的一般事实就是道理、法则,因此程朱理学的根据解释是一种演绎-律则学解释。但是由于程朱理学缺乏明确的事实概念,难免会将天理“物化”。在程朱理学中引入事实概念,有助于理解朱熹的理气关系论。

关键词：本体物事实天理程朱理学

21世纪以来张炜长篇小说情爱书写的主体之路

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当代文坛 2025年第1期 187-194页

作者：路翠江鲁东大学张炜文学研究院

在21世纪以来九部长篇小说中,张炜对主人公情爱可能性的探讨,显示了从外在、宏观的现实主义叙事向内在、微观世界的富于反思性的转进。这些情爱书写,切入个体迷失或异化的种种精神状态,质询与反思人本身的主体性问题;形式上则基于时间... 详细信息

在21世纪以来九部长篇小说中,张炜对主人公情爱可能性的探讨,显示了从外在、宏观的现实主义叙事向内在、微观世界的富于反思性的转进。这些情爱书写,切入个体迷失或异化的种种精神状态,质询与反思人本身的主体性问题;形式上则基于时间空间化叙事理念,拓展出向各种可能性敞开的多向情爱叙事空间。无论书写内容的拓展,还是叙事形式的创新,都体现着作家现实主义底色上的审美现代性艺术理念。

关键词：张炜情爱书写主体性时间空间化审美现代性

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基于深度学习与HEC-HMS模型的小流域暴雨洪水耦合预报

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水利学报 2025年

作者：刘万谢帅钟德钰王永强包淑萍朱旭东华中科技大学土木与水利工程学院长江科学院水资源综合利用研究所清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室宁夏水文水资源监测预警中心

小流域暴雨洪水产汇流过程快,常规洪水监测预报的预见期较短,难以为防汛救灾提供有效支撑。本研究中构建了基于深度学习降雨预报的暴雨洪水耦合预报框架,通过以短临降雨预报驱动水文模型的方式延长洪水预报预见期,对小流域防洪具有重要... 详细信息

小流域暴雨洪水产汇流过程快,常规洪水监测预报的预见期较短,难以为防汛救灾提供有效支撑。本研究中构建了基于深度学习降雨预报的暴雨洪水耦合预报框架,通过以短临降雨预报驱动水文模型的方式延长洪水预报预见期,对小流域防洪具有重要意义。在短临降雨预报中,本文提出一种基于多预报因子输入的深度学习短临降雨预报模型(RNMCW),选取能有效反映水汽含量和水汽输送的组合反射率和雷达反演风场作为输入,以深度学习方法提取时空特征,从而预报流域内降雨。结果表明,该方法在各站降雨预报的相关系数均高于0.75,相比传统光流法提高了5%左右。之后用RNMCW预测的降雨对HEC-HMS模型进行参数率定,并以降雨预报结果作为水文模型的输入构建暴雨洪水耦合预报模型。相比HEC-HMS模型,耦合模型对2016年洪水的洪峰预测误差降低了2.17%,对20180722洪水预测的纳什系数提升了0.002。模型能够有效预报出洪水过程,并最多延长有效预见期2 h,从而提升洪水预报效果,为实际应用提供更好的支撑。

关键词：短临降雨预报深度学习雷达反演风场暴雨洪水耦合预报