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基于视觉点线特征与IMU融合的移动机器人定位方法研究

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基于视觉点线特征与IMU融合的移动机器人定位方法研究

作者：吴祥飞电子科技大学

学位级别：硕士

室内移动机器人高精度定位是机器人研究领域中的一项非常重要的研究课题。由于室内环境中存在有效点特征纹理较少,因此难以对环境做充分表达,此外在诸如光线不足、低纹理场景、机器人运动过快等特殊情况下,视觉传感器所采集的图像信息... 详细信息

室内移动机器人高精度定位是机器人研究领域中的一项非常重要的研究课题。由于室内环境中存在有效点特征纹理较少,因此难以对环境做充分表达,此外在诸如光线不足、低纹理场景、机器人运动过快等特殊情况下,视觉传感器所采集的图像信息难以满足机器人的定位需求。因此本课题引入结构化线特征,通过点线特征来实现对环境特征的充分表达,提升机器人基于视觉信息的定位精度,进一步探讨视觉信息与惯性测量信息融合方法来保障移动机器人系统既能够稳定运行,有具有良好定位精度。首先,基于机器人运行环境特点,研究视觉特征的提取与匹配方法。在综合考虑系统性能和实时性的基础上,采用ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）点特征和LSD（Line Segment Detector）线特征这两种视觉特征以实现对环境信息的充分表达,并利用BRIEF（Binary Robust Independent Elementary Features）描述子和LBD描述子分别对点特征和线特征进行特征匹配。在匹配完成后,使用直方图、卡方检验和搜索区域保留最大值等方法剔除点线综合特征中的冗余和误匹配特征。其次,为了验证在低纹理环境下,基于视觉点线特征的定位方法在定位精度和系统稳定性方面的性能,在构建视觉点线联合特征的前端里程计模型和后端优化模型的基础上,重点研究如何使用两种视觉特征在前端视觉里程计环节估计相机的初始位姿和在后端优化环节对初始位姿进行优化,从而得到更加准确的机器人位姿。然后,在视觉与惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）融合定位方面,通过视觉信息与IMU信息对齐实现不同传感器间的时间同步,利用IMU预积分减少算法运算量,建立视觉惯性紧耦合优化模型解算机器人位姿。在此基础上,使用了多种策略提高了系统的运行稳定性。最后,搭建移动机器人硬件平台,开展对设计的融合定位算法的实验验证。相对于仅基于视觉点特征信息的定位算法,本课题提出的基于视觉的点线特征和IMU紧融合方法在定位精度和系统稳定性方面都得到了提升。

关键词：低纹理环境移动机器人视觉里程计 IMU 融合定位

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浅谈城市供水管网智能调配系统

给水排水 2017年第5期43卷 121-123页

作者：徐先伯白丹吴祥飞孙淑贞李嘉露西安理工大学水利水电学院西安710048

城市供水管网的智能调配系统是在保证供水安全可靠并且满足用户用水量要求的前提下,根据管网监测系统反馈的实时运行状态数据,利用科学的预测手段和最优化技术,从各种可能的调度方案中确定一种使系统总运行费用最省,可靠性最高的优化调... 详细信息

城市供水管网的智能调配系统是在保证供水安全可靠并且满足用户用水量要求的前提下,根据管网监测系统反馈的实时运行状态数据,利用科学的预测手段和最优化技术,从各种可能的调度方案中确定一种使系统总运行费用最省,可靠性最高的优化调度方案,获得满意的经济效益和社会效益。以克拉玛依市供水管网系统为例建设管网智能调配系统,结合地理信息系统建立给水管网水力模型,实现对给水系统中压力、流量等分布的全面了解并制定最优的调度运行管理方案和对突发事件的处置方案,提高水资源的利用率和自来水公司的管理水平。

关键词：供水管网智能调配优化调度水力模型

数字赋能农产品小微企业运营战略研究——以XH玉米技术有限公司为例

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数字赋能农产品小微企业运营战略研究——以XH玉米技术有限公司为...

作者：吴祥琴内蒙古财经大学

学位级别：硕士

近年来,随着数字经济的发展,区块链、物联网、云计算、大数据等数字技术已经逐渐走入民众生活的方方面面,在乡村振兴和数字经济战略机遇下,农产品小微企业作为提高农业农村经济的主力军,急需通过新模式、新动能、新产业来激活其巨大潜能... 详细信息

近年来,随着数字经济的发展,区块链、物联网、云计算、大数据等数字技术已经逐渐走入民众生活的方方面面,在乡村振兴和数字经济战略机遇下,农产品小微企业作为提高农业农村经济的主力军,急需通过新模式、新动能、新产业来激活其巨大潜能。XH玉米技术有限公司就面临这样的机遇与挑战,该公司现在的运营模式难以适应现在新的消费市场环境,主要表现为产品定位不清晰、供应链端数字化程度低、缺乏电商品牌意识、数字人才匮乏、产品结构不合理、营销方式单一,市场占有能力差、客户转化率低等,使得企业销售额难以持续增长。XH玉米要想在激烈的农产品竞争市场中脱颖而出,既要适应当前数字经济发展规律,精准把握国家农产品数字经济大政方针,还要进一步优化企业的运营管理,提升产品质量和企业竞争力,实现企业高质量长远发展。本文以乡村振兴背景下的农产品小微企业XH玉米技术有限公司为研究对象,运用多种分析方法对企业进行逐层分析并讨论。首先,用PEST和波特五力模型分析了企业面临的外部环境,用STP市场细分理论、SWOT分析其内部环境,针对企业销售额难以增长问题,又进行了企业营销现状分析。其次,针对XH玉米公司的现状和以上分析所反应出的企业问题,从数字赋能角度有针对性地提出了XH玉米公司运营管理优化策略方案,优化和调整企业的业务流程、探索创新和改进的机会,帮助农产品小微企业可以更好地与市场和客户接轨,拓展销售渠道和市场份额,提高品牌影响力和市场竞争力,推动小微企业高质量发展。最后,为了保证所提策略能够得以顺利实施,相应地保障策略也一并予以提出。希望本文中对农产品小微企业运营管理所提出的数字优化策略,能够对处于相似境遇的农产品小微企业有一定的借鉴和参考意义,帮助更多的农产品小微企业抓住数字经济机遇,提升产品竞争力和经营水平,最终实现企业高质量跨越式发展。

关键词：农产品小微企业数字赋能数字经济优化策略

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基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断

控制与决策 2024年第5期39卷 1566-1576页

作者：郭方洪林凯窦云飞吴祥俞立浙江工业大学信息工程学院杭州310014

为了及时有效地诊断风机齿轮箱早期微弱故障,针对齿轮箱微弱故障信号非线性、非平稳、低幅值、低信噪比的特点,提出一种基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断方法.首先,利用变分模态分解将原始振动信号分解为多个固有模态分量,并... 详细信息

为了及时有效地诊断风机齿轮箱早期微弱故障,针对齿轮箱微弱故障信号非线性、非平稳、低幅值、低信噪比的特点,提出一种基于多维特征评价的风机齿轮箱早期故障诊断方法.首先,利用变分模态分解将原始振动信号分解为多个固有模态分量,并构建“信息熵-峭度-包络谱峭度”多维特征评价模型,结合熵权法筛选关键特征分量以重构信号;其次,运用改进的小波阈值法降低噪声干扰对重构信号的影响,得到显著的故障冲击特征;再者使用宽度学习系统进行状态识别,并利用L_(21)正则化技术进一步提高其网络结构的稀疏性;最后,通过对风机齿轮箱实测数据进行特征分析并与传统方法进行对比实验,表明所提出方法的有效性和优越性.

关键词：风机齿轮箱故障诊断变分模态分解小波阈值降噪宽度学习 L_(21)范数

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浅谈岩巷掘进中深孔控制爆破技术

中小企业管理与科技 2011年第18期 219-220页

作者：吴祥飞淮北矿业集团工程建设公司

结合工程实践,从影响岩巷爆破效果的诸因素出发,对影响岩巷掘进速度和巷道质量的炮眼深度、掏槽爆破和光面爆破等问题进行了探讨,提出了较为合理的掏槽形式和掏槽参数和光爆参数。

关键词：岩石巷道炮眼深度掏槽爆破光面爆破

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装配式项目的成本控制

装配式项目的成本控制

镍基合金263、282在超700℃燃煤锅炉烟气中腐蚀行为研究

2022年全国工程建设行业施工技术交流会

作者：王之华倪健吴祥飞中建八局浙江建设有限公司

随着建筑业技术的不断进步,响应绿色、节能的要求,装配式项目越来越多,不断改善着人们的居住条件。但生产、建造经验的不足,导致工期控制较难,建造成本偏高。就装配式项目的成本控制予以论述。

关键词：装配式成本控制要素

来源： cnki会议评论

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动力工程学报 2024年第4期44卷 528-536,565页

作者：潘佩媛王雨舟吴祥龙张乃强华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

研究商用镍基合金材料263和282在700~800℃模拟燃煤锅炉烟气环境中的腐蚀行为。计算腐蚀前后镍基合金的质量变化,采用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)分析腐蚀合金的微观形貌。结果表明:镍基合金的腐蚀行为包括氧化腐蚀、硫化腐蚀和硫... 详细信息

研究商用镍基合金材料263和282在700~800℃模拟燃煤锅炉烟气环境中的腐蚀行为。计算腐蚀前后镍基合金的质量变化,采用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)分析腐蚀合金的微观形貌。结果表明:镍基合金的腐蚀行为包括氧化腐蚀、硫化腐蚀和硫酸盐腐蚀3种机制;腐蚀速率主要受硫酸盐腐蚀控制,熔融的硫酸盐共熔体对镍基合金造成全面腐蚀,合金基体以近似恒定的速率持续被溶解,合金的失重量随温度升高呈现先增加后降低的趋势;同时,硫元素向基体内部扩散并引起局部硫化,低熔点金属硫化物发生熔融,可能导致合金内裂纹的生成和生长;温度升高显著加剧了镍基合金的硫化腐蚀。

关键词：燃煤锅炉镍基合金烟气腐蚀高温腐蚀

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现代化医院电气能源管理与节能措施

智能城市 2020年第13期6卷 128-129页

作者：姚虎吴祥飞江苏省人民医院浦口分院江苏南京210000 浙江理工大学浙江杭州310018

伴随着经济的发展,我国医疗卫生事业取得明显进步,与此同时,现代医院的建设过程中电气能源管理与节能也备受关注,如何降低能源消耗、提高能源效率、节约电气能源是每个现代医院需要重点关注的问题。文章就现代化医院电气能源管理与节能... 详细信息

伴随着经济的发展,我国医疗卫生事业取得明显进步,与此同时,现代医院的建设过程中电气能源管理与节能也备受关注,如何降低能源消耗、提高能源效率、节约电气能源是每个现代医院需要重点关注的问题。文章就现代化医院电气能源管理与节能的现状进行分析,提出现代化医院电气能源管理与节能的几点措施。

关键词：现代化医院电气能源管理节能措施

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浅谈开关电源模块并联供电系统的设计

电子世界 2012年第1期 65-67页

作者：吴祥飞杨军河海大学文天学院电气信息工程系

本设计采用两个模块组成:单片机控制电路,DC/DC转换模块,其中,DC/DC模块以UC3842产生PWM信号,对输出进行控制,使之电压稳定输出。单片机内部AD进行信号采样,同时使用DA进行闭环控制,使整个系统精度提高。选用DC/DC模块电源可以大大地简... 详细信息

本设计采用两个模块组成:单片机控制电路,DC/DC转换模块,其中,DC/DC模块以UC3842产生PWM信号,对输出进行控制,使之电压稳定输出。单片机内部AD进行信号采样,同时使用DA进行闭环控制,使整个系统精度提高。选用DC/DC模块电源可以大大地简化电路设计和调试,可以将信号送至单片机,再通过脉冲宽度调制(PWM)和反馈控制DC模块。利用脉冲宽度调制的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模变换。同时,使用液晶显示使其输出显示在液晶屏上。

关键词：单片机反馈 DC/DC