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医用配送机器人路径规划及动态避障算法研究

医用配送机器人路径规划及动态避障算法研究

作者：付子聪华北理工大学

学位级别：硕士

为了将医护人员从沉重、繁琐的配送工作中解放出来,使其将时间和精力更专注于医护工作中,避免物品在运输过程中受到污染或遗失,更好地提升医院物流水平,本文以医院配送机器人为研究对象,对其路径规划和动态避障算法进行研究,并利用MATLA... 详细信息

为了将医护人员从沉重、繁琐的配送工作中解放出来,使其将时间和精力更专注于医护工作中,避免物品在运输过程中受到污染或遗失,更好地提升医院物流水平,本文以医院配送机器人为研究对象,对其路径规划和动态避障算法进行研究,并利用MATLAB对算法的有效性和可行性进行验证。针对传统A算法搜索时间长、转折角度大以及路线不平滑的问题,提出了一种改进A算法用于路径规划。具体做法为:将算法的搜索方向由8个减少为5个,以减少算法遍历的节点数,提高算法的搜索效率;删除规划路径上的冗余点和拐点,以减少规划路径的长度,提高机器人运行效率。本研究将DWA算法运用于机器人的动态避障过程中。DWA算法可实时生成机器人行驶速度和位姿的动态窗口,在动态窗口内对行驶速度和位姿进行离散化处理,利用评价函数对机器人的方位角和移动速度、机器人与障碍物的距离进行综合评价,并在动态窗口内剔除对机器人可能产生较大危险的区域,从而获得最优的预测路径,提升了机器人的动态避障能力。为了解决改进A算法无法避开动态障碍物以及DWA算法容易陷入局部最优的问题,提出一种融合改进A和DWA算法的新型路径规划算法,并在MATLAB中进行了静态环境和动态环境的仿真分析。最后,在ROS机器人实验平台进行了模拟真实物理环境的仿真实验,实验结果再次验证了融合路径规划算法在静态和动态环境下进行路径规划的有效性。图45幅;表6个;参69篇。

关键词：医用配送机器人路径规划 A~*算法 DWA算法动态避障

融合改进A^(*)与DWA算法的医用配送机器人路径规划

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自动化应用 2023年第11期64卷 19-23页

作者：付子聪王丰华北理工大学机械工程学院河北唐山063210

在医院复杂环境下利用传统A^(*)算法规划路径存在不能躲避动态障碍物、冗余点多、搜索效率低下且路径不平滑的缺点,为此,本文提出融合改进A^(*)与DWA算法的医用配送机器人路径规划方法。将A^(*)算法的8个搜索方向改为5个,有效减少了A^(*... 详细信息

在医院复杂环境下利用传统A^(*)算法规划路径存在不能躲避动态障碍物、冗余点多、搜索效率低下且路径不平滑的缺点,为此,本文提出融合改进A^(*)与DWA算法的医用配送机器人路径规划方法。将A^(*)算法的8个搜索方向改为5个,有效减少了A^(*)算法所遍历的路径点;通过删减冗余点不仅提高了机器人的搜索效率,还增加了路径的平滑度。仿真结果表明,融合改进A^(*)与DWA算法的搜索效率比传统A^(*)算法提升了30%,搜索节点数减少了58%,且能安全地躲避动态障碍物。

关键词： A^(*)算法 DWA算法动态障碍物医用配送机器人路径规划

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国外石砌民居抗震研究综述

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 586-598页

作者：陈再现王超余子聪哈尔滨工业大学(威海)土木工程系威海264209 哈尔滨工业大学(威海)山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室威海264209

为对国外石砌民居抗震研究成果进行综述,首先从Web of Science核心数据集中筛选相关文献205篇,应用CiteSpace软件进行计量分析.随后从试验研究、数值模拟和抗震加固3个方面进行概述.以文献中整理的123组试验数据为例进行统计分析,并对... 详细信息

为对国外石砌民居抗震研究成果进行综述,首先从Web of Science核心数据集中筛选相关文献205篇,应用CiteSpace软件进行计量分析.随后从试验研究、数值模拟和抗震加固3个方面进行概述.以文献中整理的123组试验数据为例进行统计分析,并对数值模拟模型盲预测能力进行概述.结果表明:国外石砌民居抗震研究过程可分为起步、上升和发展3个阶段,现有承载力计算公式和数值模型均不能准确预测试验结果,力学模型的可靠度需通过试验数据库进行提升,数值模拟中材料和模型的不确定性问题亟待解决;提高石砌民居整体性的构造措施是很好的加固手段,但加固机理和量化还需进一步研究.最后对试验数据库应用、模型不确定性解决方案及抗震加固研究发展方向进行展望.

关键词：石砌体历史民居面外响应抗震加固可视化分析

人工神经网络预测动态再结晶：进展与关键技术

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中国有色金属学报 2024年

作者：黎小辉黎子聪佛山科学技术学院机电工程与自动化学院

动态再结晶作为晶粒细化过程的关键机制，其精确预测对优化材料热加工参数和调控微观组织具有重要意义。本文梳理了近年来人工神经网络在预测金属材料动态再结晶行为中的研究进展，通过分析不同加工参数（温度、应变速率等）对动态再结... 详细信息

动态再结晶作为晶粒细化过程的关键机制，其精确预测对优化材料热加工参数和调控微观组织具有重要意义。本文梳理了近年来人工神经网络在预测金属材料动态再结晶行为中的研究进展，通过分析不同加工参数（温度、应变速率等）对动态再结晶行为的具体影响程度以及不同输出变量（应力应变曲线、再结晶体积分数等）的优势，给出了网络输入输出特征的筛选准则。另外，针对网络模型具体的设计流程进行了详细介绍，包括数据处理，超参数整定以及评估指标的选择。最后，总结了当前人工神经网络在动态再结晶预测中的应用成果，展望了未来可通过集成更多高级机器学习技术（如遗传算法），进一步提高动态再结晶预测的精度以实现热加工参数的精细化调控。

关键词：数值模拟动态再结晶热变形 BP人工神经网络金属材料

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通商开埠、条约联系与中国近代贸易

经济科学 2024年第2期 217-236页

作者：刘愿陈子聪华南师范大学华南市场经济研究中心华南师范大学经济与管理学院

近年来逆全球化趋势愈演愈烈,贸易政策不确定性有所增加,而中国则坚持高水平的对外开放。本文以近代中国通商开埠为准自然实验,重新检验开放与贸易的关系。晚清政府被迫与西方列强签订条约以开放特定通商口岸,条约联系可以降低贸易政策... 详细信息

近年来逆全球化趋势愈演愈烈,贸易政策不确定性有所增加,而中国则坚持高水平的对外开放。本文以近代中国通商开埠为准自然实验,重新检验开放与贸易的关系。晚清政府被迫与西方列强签订条约以开放特定通商口岸,条约联系可以降低贸易政策的不确定性,促进通商口岸对外贸易。利用1927-1931年50个通商口岸与32个国家(地区)之间进出口贸易数据的研究发现,条约口岸进出口贸易额显著高于主动自开口岸,但与约定自开口岸规模相当。在条约口岸(含约定自开口岸)内部,势力范围的作用不显著,口岸与贸易国之间的条约联系,尤其是租界条约联系对通商口岸对外贸易至关重要。机制分析表明,条约联系可以促进口岸府外商直接投资,进而增加进出口贸易。在1929年关税自主改革冲击下,口岸进口贸易额显著下降,但首次条约国利用其“先占者”优势扩大对华出口。

关键词：通商开埠条约联系贸易政策不确定性对外贸易

太湖流域上游水源性水库水体脱氮潜力时空变化特征及其管理意义——以天目湖沙河水库为例

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湖泊科学 2024年第1期36卷 112-122页

作者：王子聪许海朱广伟朱慧张铮惠中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 江南大学环境与土木工程学院无锡214122 江苏省无锡市河湖治理和水资源管理中心无锡214031

氮是湖库富营养化的重要影响因子,水体溶解性氮气饱和度在一定程度上指征着水体的脱氮潜力。为探究太湖流域上游水源型水库脱氮潜力的时空变化特征,该研究选择天目湖沙河水库为研究对象,于2021年2月2022年1月进行了为期一周年的逐月监测... 详细信息

氮是湖库富营养化的重要影响因子,水体溶解性氮气饱和度在一定程度上指征着水体的脱氮潜力。为探究太湖流域上游水源型水库脱氮潜力的时空变化特征,该研究选择天目湖沙河水库为研究对象,于2021年2月2022年1月进行了为期一周年的逐月监测,采集不同点位分层水样,利用膜接口质谱仪结合氮氩比法测定水体溶解性氮气浓度,并计算氮气饱和度。结果显示,沙河水库年均氮气饱和度为0.997,总体处于氮饱和状态(氮气饱和度为1),从季节上看,除冬季外,水体氮气饱和度几乎均>1,且随着温度的升高氮气饱和度也升高;空间上,表现为下游>中游>上游,底层>表层,即下游以及底层沉积物表现出更强的脱氮能力。线性回归分析表明,潜在脱氮速率与氮气饱和度拟合效果较好,表明氮气饱和度在一定程度上可以反映沙河水库的脱氮速率;相关性分析与逐步多元线性回归分析显示,氮气饱和度与总氮呈显著正相关,与溶解氧浓度呈显著负相关,说明合适的环境条件有利于脱氮作用的进行,进而使得水体溶解性氮气过饱和。7月极端的降雨与采样前连续的高温天气使得该月成为夏秋季溶解氮气均过饱和的例外,氮气饱和度与水温也失去统计上的相关。在溶解氮气普遍过饱和的夏秋季节,脱氮过程使得水体氮浓度较低,藻类生长受到氮限制,在该期间应积极控氮以限制藻类生长,抑制水华的发生。

关键词：富营养化水库反硝化作用固氮作用 N_(2)∶Ar

芳香丙烯酸酯类蛇床子素衍生物的合成与抗菌活性

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精细化工 2024年

作者：卢子聪周绪容陈阳密杨家强遵义医科大学药学院

在前期对蛇床子素研究的基础上，保留其优势结构，与芳香丙烯酸组合，设计合成了24个酯类衍生物，经1HNMR、13CNMR和元素分析对其进行结构确证。抗菌活性测试结果显示：化合物(E，E)-4-硝基苯基丙烯酸[(7-甲氧基-2氧代-2H-色烯-8-基)-3... 详细信息

在前期对蛇床子素研究的基础上，保留其优势结构，与芳香丙烯酸组合，设计合成了24个酯类衍生物，经1HNMR、13CNMR和元素分析对其进行结构确证。抗菌活性测试结果显示：化合物(E，E)-4-硝基苯基丙烯酸[(7-甲氧基-2氧代-2H-色烯-8-基)-3-甲基-2-丁烯]酯(Ⅲh)和(E，E)-噻唑-2-丙烯酸[(7-甲氧基-2-氧代-2H-色烯-8-基)-3-甲基-2-丁烯]酯(Ⅲt)的抗菌效果最为显著，前者对金黄色葡萄球菌(S. aureus)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、大肠杆菌(E. coli)和耐氟喹诺酮大肠杆菌(FREC)的最小抑菌浓度(MIC)分别为4、16、8和16 mg/L，后者对S. aureus、MRSA、E. coli和FREC的MIC分别为2、8、4和8 mg/L，对所测细菌的抑制活性优于前期化合物，具有潜在的研究价值。

关键词：芳香丙烯酸酯蛇床子素衍生物合成抗菌活性医药原料

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清末民初历史教科书中的“文明”叙事

史学理论研究 2024年第4期 80-92,159页

作者：马克锋王子聪中国人民大学历史学院 100872

20世纪初,源自西方的“文明”叙事与“进化”思潮对中国思想界产生了革命性影响,清末民初中小学历史教科书亦受到“文明史”编纂方法的深刻影响。“文明”叙事蕴含的推动思想变革和为西方列强殖民侵略辩护的矛盾面相,同样延续至历史教... 详细信息

20世纪初,源自西方的“文明”叙事与“进化”思潮对中国思想界产生了革命性影响,清末民初中小学历史教科书亦受到“文明史”编纂方法的深刻影响。“文明”叙事蕴含的推动思想变革和为西方列强殖民侵略辩护的矛盾面相,同样延续至历史教科书之中。一方面,历史教科书被“文明等级论”和“生存斗争”渗入,客观上有为西方列强殖民扩张背书的可能;另一方面,在中国知识分子追求民族独立和文明自觉的主观努力下,历史教科书不仅限制了“生存斗争”的作用范围,还强调了中华文明精神传统的连续性与“复数文明”的世界图景。具有中国特色的“文明”叙事,也正是由此开始成为中国历史教科书的有机组成部分。

关键词：文明进化世界秩序中华文明历史教科书

硒化镍/硫化镍纳米复合材料的制备及其电化学储能性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2216-2231页

作者：黄婷范金成谭子聪王志豪崔柯昕长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410114

超级电容器以其充放电速度快、功率密度高、循环寿命长等优点得到了广泛应用。在超级电容器的结构中,电极材料决定着超级电容器的电化学储能性能,因此,开发高性能电极材料是提升超级电容器性能的关键。本工作主要是采用溶剂热和硒化的... 详细信息

超级电容器以其充放电速度快、功率密度高、循环寿命长等优点得到了广泛应用。在超级电容器的结构中,电极材料决定着超级电容器的电化学储能性能,因此,开发高性能电极材料是提升超级电容器性能的关键。本工作主要是采用溶剂热和硒化的方法在泡沫镍上合成硒化镍/硫化镍(Ni_(3)Se_(2)/Ni_(3)S_(2))纳米复合材料,并对其结构和电化学储能性能进行了系统的研究。在优化制备条件下,Ni_(3)Se_(2)/Ni_(3)S_(2)纳米复合材料比电容可达2482.00 m F·cm^(–2)(@1 m A·cm^(–2)),在10 m A·cm^(–2)电流密度下经过2000次充放电循环后,比电容保持率仍有68.45%,同时其库伦效率在97.20%~99.28%。组装的液体(6 mol/L KOH)Ni_(3)Se_(2)/Ni_(3)S_(2)//AC非对称超级电容器的比电容可达768.75 m F·cm^(–2)(@2.5 m A·cm^(–2))。组装的Ni_(3)Se_(2)/Ni_(3)S_(2)//AC固态非对称超级电容器比电容达983.57 m F·cm^(–2)(@7.5 m A·cm^(–2))。另外,本工作还研究了Ni_(3)Se_(2)/Ni_(3)S_(2)//AC固态电容器集成电路特征。

关键词：硒化镍/硫化镍纳米复合材料超级电容器电化学串联并联

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