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基于ROS2-pixhawk的无人机路径规划

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基于ROS2-pixhawk的无人机路径规划

作者：池晓壮防灾科技学院

学位级别：硕士

随着无人机技术的快速发展,其在复杂环境下的应用需求日益增长,特别是在灾害救援、农业监测、环境巡查等领域。然而,复杂环境中的障碍物避让和路径规划问题是无人机应用的难点问题。本文针对基于ROS2-Pixhawk的无人机系统,开展了路径规... 详细信息

随着无人机技术的快速发展,其在复杂环境下的应用需求日益增长,特别是在灾害救援、农业监测、环境巡查等领域。然而,复杂环境中的障碍物避让和路径规划问题是无人机应用的难点问题。本文针对基于ROS2-Pixhawk的无人机系统,开展了路径规划算法的研究与仿真测试,旨在提高无人机在复杂环境下的自主导航能力。本文主要针对传统路径规划算法在复杂环境下的局限性,提出了一种改进的局部路径规划EGO-planner方法的算法。该算法避免了构建耗时的欧几里得符号距离场(ESDF),通过改进EGO-planner前端搜索A*算法的评价函数,引入了飞行能耗代价,减少了算法陷入局部最优的可能性。并通过斐波那契优化原有的Open List列表,提高了路径规划的效率和质量。此外,对路径平滑化过程进行了细致的调整和优化,有效减少了路径中的抖动和不平滑现象,从而提高了无人机的飞行质量和安全性。为了验证改进算法的有效性,本文构建了一个综合的仿真验证平台,通过构建无人机的运动模型,在仿真环境中模拟了无人机的物理行为,为路径规划算法提供了测试基础。还探讨了不同类型的地图构建方法,包括几何特征地图、拓扑地图和栅格地图,以及它们在无人机路径规划中的应用。结合了ROS2和Gazebo的优势,提供了软件层面的仿真环境,并搭建了硬件平台以实现虚实映射的仿真。通过在仿真环境中模拟真实无人机的传感器数据,验证了算法在接近真实条件下的有效性。实验结果表明,改进的EGO-planner算法在路径质量、计算效率和成功率方面均表现出色,尤其是在迭代次数和计算时间上具有显著优势。综合来看,本项研究为无人机在多障碍环境中进行有效路径规划的问题提供了技术性解决方案。未来的研究可以在算法优化与并行化、多无人机协同路径规划、自适应环境感知与学习等方面进行深入,为促进无人机路径规划技术的进步,并为无人机在更多元化应用场景中的实施打下坚实的技术根基。

关键词：无人机路径规划 ROS2-Pixhawk EGO-planner 仿真测试虚实映射仿真

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新时代大学生志愿服务精神培育研究

新时代大学生志愿服务精神培育研究

作者：池亚如北方工业大学

学位级别：硕士

“奉献、友爱、互助、进步”是志愿服务精神的内涵,植根于中华优秀传统文化,体现了中华民族对于高尚道德境界的不懈追求,是推动中华文明持续演进与社会进步的重要动力,也是中国共产党始终坚持为人民服务宗旨的具体实践和生动诠释。习近... 详细信息

“奉献、友爱、互助、进步”是志愿服务精神的内涵,植根于中华优秀传统文化,体现了中华民族对于高尚道德境界的不懈追求,是推动中华文明持续演进与社会进步的重要动力,也是中国共产党始终坚持为人民服务宗旨的具体实践和生动诠释。习近平总书记曾多次表示,志愿服务是社会文明进步的重要标志。党的十八大以来,广大志愿者走进社区、乡村、基层,为他人送温暖、为社会作贡献,充分彰显了理想信念、爱心善意、责任担当,成为人民有信仰、国家有力量、民族有希望的生动体现。大学生是中国特色社会主义事业的建设者与接班人,培育大学生志愿服务精神,符合时代发展潮流和国家发展需要,能够有效引导大学生立足新时代、展现新作为,坚持与祖国同行,用实际行动为实现中国梦做出贡献,书写别样精彩的人生。本文立足新时代的社会背景,对新时代大学生志愿服务精神的概念、思想渊源和生成逻辑进行了梳理,分析培育志愿服务精神的价值,通过深度访谈把握新时代大学生志愿服务精神培育的现实状况,有针对性地提出了培育路径。事实证明,当前我国在志愿服务精神培育方面已取得显著成效,同时也存在一些不足,具体表现为志愿服务精神培育方式单一、内容浅显、氛围不浓和机制欠佳。原因主要在于大学生对志愿服务精神的认知待加深、家庭教育理念与志愿服务精神的融合待加强、高校对志愿服务精神培育重视程度待提高、社会对志愿服务精神培育支持力度待加大。大学生应深入学习志愿服务精神、积极参与志愿服务活动;家庭应营造志愿服务精神培育氛围,家长要明确德育为先、建设良好家风;高校应优化志愿服务精神培育方案,提升志愿服务项目质量、搭建长效志愿服务体系、注重志愿服务宣传总结;社会应加大志愿服务精神培育力度,利用新媒体构建志愿宣传阵地、科技支撑搭建志愿服务微平台、扩大筹资渠道以保障志愿服务。我们亟需顺应时代发展需求,精准把握新时代大学生的思想动态与成长脉搏,集聚多方资源,协同各方力量,助力大学生自由全面发展,促进社会文明进步。

关键词：新时代大学生志愿服务精神志愿服务精神培育

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新型自动旅客捷运车辆晃车分析及控制

新型自动旅客捷运车辆晃车分析及控制

作者：刘星池重庆交通大学

学位级别：硕士

基于增强句法信息与多特征图卷积融合的方面级情感分析

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计算机科学与探索 2024年

作者：田继帅艾芳菊湖北大学计算机与信息工程学院智慧政务与人工智能应用湖北省工程研究中心大数据智能分析与行业应用湖北省重点实验室(湖北大学)

方面级情感分析作为情感计算领域的重要任务，旨在识别文本中关于特定方面的情感倾向。为了提高在这一任务中的性能，提出了一种增强句法特征与多特征图卷积融合的网络模型（ESMFGCN），利用依赖树表示句子中单词之间的语法结构关系，... 详细信息

方面级情感分析作为情感计算领域的重要任务，旨在识别文本中关于特定方面的情感倾向。为了提高在这一任务中的性能，提出了一种增强句法特征与多特征图卷积融合的网络模型（ESMFGCN），利用依赖树表示句子中单词之间的语法结构关系，由于单纯的使用依赖树方法在建模时会引发不相关的噪声问题，引入了短语结构树，并将短语树转化层级短语矩阵，并将由依赖树构造的邻接矩阵和层级短语矩阵合并作为图卷积网络的初始矩阵，用于增强句法信息。为了更精细地捕捉方面词与整个句子之间的关联，引入了注意力机制，对方面词上下文和整个句子建立更为精细的关联，并通过图卷积网络提取语义信息。最后设计融合层用于融合语义信息与句法信息，从而提高方面级情感分析的准确性和鲁棒性。本文在Restaurant、Laptop、Twitter数据集上分别设计对比实验、消融实验和敏感性分析实验，实验结果表明，相较于其他研究方法，本文的方法取得了显著的性能提升，证明了模型的有效性和优越性。

关键词：方面级情感分析句法特征注意力机制图卷积网络

颗粒增强钛基复合材料车削加工材料去除过程研究

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颗粒增强钛基复合材料车削加工材料去除过程研究

作者：朱池磊盐城工学院

学位级别：硕士

颗粒增强钛基复合材料(Particle-reinforced titanium matrix composites,简称PTMCs),是以Ti-6Al-4V钛合金为基体,通过在其中加入高硬度和高模量增强相的一种新型金属基复合材料。PTMCs具备卓越的物理力学性能,包括高强度、高硬度以及... 详细信息

颗粒增强钛基复合材料(Particle-reinforced titanium matrix composites,简称PTMCs),是以Ti-6Al-4V钛合金为基体,通过在其中加入高硬度和高模量增强相的一种新型金属基复合材料。PTMCs具备卓越的物理力学性能,包括高强度、高硬度以及高比模量,为航空航天、生物医疗和汽车船舶等领域带来广泛的应用前景,但由于软基与增强颗粒之间的力学和热性能不匹配,诱发多种类型的材料去除形式以及加工表面缺陷。因此,本文首先开展PTMCs车削试验,建立PTMCs图像识别系统,整合数据构建PTMCs切削仿真模型,基于PTMCs车削试验验证PTMCs仿真模拟准确性的同时对PTMCs的材料去除过程进行动态分析,本研究对后续开展高效低损伤车削加工具有重要意义。主要研究内容包括:(1)针对5vol.%PTMCs,在CNYC-6140数控机床上,采用五组切削速度与五组切削深度分别开展单因素车削试验,采用压电法对切削力进行采集,采用热电偶法测量刀尖区域温度,收集切屑用于后续观测。标注PTMCs车削试验观测结果中的增强颗粒,构建增强颗粒数据集导入YOLOv5模型,并基于数据集优选算法阈值大小,建立具备较高准确性的PTMCs图像识别系统。基于PTMCs车削试验与图像识别数据构建PTMCs切削仿真模型。(2)构建一种基于图像识别表征PTMCs切削去除过程的二维微观有限元模型。基于PTMCs实际微观结构,综合考虑材料物理属性(钛合金基体、Ti C颗粒增强相以及颗粒-基体粘结界面),并赋予相应材料属性。开展以切削速度和切削宽度的单因素仿真模拟试验,在验证仿真模型准确性的同时分析关键切削参数对切削力与切削温度的影响。研究结果表明:PTMCs切削仿真模型在预测切削力与切削温度方面误差均在15%以内,仿真模型具备一定的准确性。切削速度增大时Ti C颗粒的去除过程发生改变,进而导致切削力的峰值变大,切削宽度增大时刀具与颗粒的相对路径发生改变,进而导致动态切削力曲线趋势发生改变。(3)探究二维PTMCs切削仿真模型的材料去除机制。针对椭圆颗粒模型与图像识别颗粒模型增强的两种PTMCs切削仿真模型,首先开展颗粒断裂过程对比分析、切屑成形过程对比分析以及加工表面缺陷对比分析,然后对材料去除过程引起的动态切削力与切削温度的变化曲线进行对比分析,最后综合分析两种切削仿真模型的优劣,为后续颗粒增强复合材料切削加工有限元仿真提供优选方案。

关键词：颗粒增强钛基复合材料材料去除机制图像识别建模椭圆颗粒模型切削仿真模型

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利用视觉线索支持物理概念教学的探讨

物理教师 2024年第3期45卷 63-68,73页

作者：张正严黄燕西南大学教师教育学院重庆400715 西南大学科学教育研究中心重庆400715

视觉线索是基于多媒体学习认知理论和认知负荷理论提出的一种教学技术,研究发现视觉线索可以促进学生认知加工过程中对信息的选择、组织、整合;物理概念教学包括概念导入、概念形成、巩固加深3个阶段,与学生认知加工3个步骤对应;视觉线... 详细信息

视觉线索是基于多媒体学习认知理论和认知负荷理论提出的一种教学技术,研究发现视觉线索可以促进学生认知加工过程中对信息的选择、组织、整合;物理概念教学包括概念导入、概念形成、巩固加深3个阶段,与学生认知加工3个步骤对应;视觉线索作为一种新兴教学技术,从学习者认知规律出发促进学生对概念的有效理解,但当前关于视觉线索与物理概念教学理论研究较少.为此,本文基于学生对学习材料进行感知时的认知特点,从视觉线索的功能和物理概念教学规律出发,分析视觉线索在物理概念教学中的应用价值并提出视觉线索在物理概念教学中的使用策略.

关键词：视觉线索认知思维加工物理概念教学策略

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褪黑素通过SIRT1-BMAL1通路减轻神经病理性疼痛的机制研究

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安徽医科大学学报 2024年第3期59卷 442-447页

作者：王镇池李锐安徽医科大学第二附属医院麻醉与围术期医学科合肥230601 麻醉与围术期医学安徽普通高校重点实验室合肥230601

目的评价褪黑素对神经病理性疼痛夜间加重的影响,并通过特异性沉默信息调节因子1(SIRT1)-脑和肌肉ARNT样蛋白1(BMAL1)通路探讨其机制。方法96只SPF级雄性C57/B6小鼠,随机分为3组:假手术(S)组、神经病理性疼痛模型(NP)组和NP模型+褪黑素... 详细信息

目的评价褪黑素对神经病理性疼痛夜间加重的影响,并通过特异性沉默信息调节因子1(SIRT1)-脑和肌肉ARNT样蛋白1(BMAL1)通路探讨其机制。方法96只SPF级雄性C57/B6小鼠,随机分为3组:假手术(S)组、神经病理性疼痛模型(NP)组和NP模型+褪黑素治疗(NP+M)组;术前试验小鼠置于指定光照模式环境中;采用12 h光照与12 h黑暗交替环境,持续至少两周,将自然时间转换为授时时间(ZT),光照起点定为ZT0;S组小鼠仅分离坐骨神经,NP组和NP+M组采用坐骨神经慢性缩窄性损伤制备小鼠NP模型,NP+M组术后注射10 mg/kg褪黑素;Western blot法检测术后14 d各时点脊髓的SIRT1、BMAL1和谷胱甘肽过氧化酶1(Gpx1)表达量的变化;术后通过免疫荧光技术对脊髓背角SIRT1和脊髓神经元标志物神经元特异性核蛋白(NeuN)、小胶质细胞激活标记物离子钙结合适配器分子1(iba-1)、星形胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白(GFAP)进行共染色,并检测各时点iba-1以确定小胶质细胞激活状态。结果与NP组ZT10时点相比,NP组小鼠术后14 d ZT22时点SIRT1、BMAL1和Gpx1降低(P<0.05);与NP组ZT14时点相比,NP+M组ZT14时点SIRT1与BMAL1升高(P<0.05),而Gpx1于ZT18时点升高(P<0.05)。SIRT1在脊髓背角与小胶质细胞共表达;与ZT10时点相比,NP组小鼠术后14 d ZT22时点小胶质细胞表达降低(P<0.05);与ZT10时点相比,NP+M组小鼠术后14 d ZT22时点小胶质细胞表达差异无统计学意义。结论褪黑素可以减轻神经病理性疼痛夜间加重,其机制可能与激活小胶质细胞SIRT1-BMAL1通路蛋白表达有关。

关键词：神经病理性疼痛昼夜节律抗氧化褪黑素小胶质细胞谷胱甘肽过氧化酶1

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基于线芯-护层过渡电阻无功特性的交叉互联电缆故障测距

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1372-1389页

作者：杨明嘉夏成军赖胜杰池梓斌华南理工大学电力学院广州510640 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室广州510663

高压电缆常见的接地方式是交叉互联接地,而交叉互联接地电缆故障时的测距相比单端接地或两端直接接地的电缆情况更为复杂,为此提出了基于线芯-护层过渡电阻无功特性的交叉互联电缆故障测距方法。首先,采集护层故障前后环流,构建不同电... 详细信息

高压电缆常见的接地方式是交叉互联接地,而交叉互联接地电缆故障时的测距相比单端接地或两端直接接地的电缆情况更为复杂,为此提出了基于线芯-护层过渡电阻无功特性的交叉互联电缆故障测距方法。首先,采集护层故障前后环流,构建不同电缆区段特征电流,判断故障发生区段;其次,考虑电缆金属护层对线芯的耦合作用和线路电容影响,建立交叉互联电缆的故障稳态等效阻抗模型,利用电缆首末两端线芯和护层的电压、电流推算电缆故障发生时不同区段沿线电压、电流,并基于同一位置电压相量对电缆参数进行修正;然后,利用故障点过渡电阻消耗无功功率为零的功率特性建立以故障距离为未知数的测距方程,采用二分法或弦截法等方法迭代计算求解得到故障点;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了电缆故障模型,分析了故障距离、故障类型、过渡电阻、故障初相角等因素对故障测距方法的影响。结果表明,该方法的测距误差为0.4%左右,具有较高的准确性和有效性,对交叉互联接地电缆进行故障测距有一定的参考意义。

关键词：高压电缆交叉互联无功特性故障稳态故障测距

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20世纪30年代江苏农村金融困境与私营银行的参与

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农业考古 2024年第4期 92-103页

作者：严跃平淮阴师范学院商学院

20世纪30年代,江苏农村面临着金融枯竭的困境,表现为资金外流、负债普遍以及高利贷盛行。金融助农成为当务之急,部分私营商业银行也参与到江苏农村的金融救济之中,其中,上海商业储蓄银行很具代表性。该行不仅成立了农业贷款部,还与江苏... 详细信息

20世纪30年代,江苏农村面临着金融枯竭的困境,表现为资金外流、负债普遍以及高利贷盛行。金融助农成为当务之急,部分私营商业银行也参与到江苏农村的金融救济之中,其中,上海商业储蓄银行很具代表性。该行不仅成立了农业贷款部,还与江苏地方政府合作成立农民抵押贷款所,通过信用合作社、农仓以及产销合作社发放农贷,提供相对较低的利率,对缓解农村资金压力具有一定的积极性。但是从根本上看,私营银行进行农贷的本质是为剩余资金寻找出路,因而其在调剂金融方面又存在明显的局限性。

关键词：江苏农村农村金融上海商业储蓄银行金融参与