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基于压电触觉传感器的接触模式与纹理信息识别研究

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基于压电触觉传感器的接触模式与纹理信息识别研究

作者：孙牛平安徽建筑大学

学位级别：硕士

柔性触觉传感器是一种近年来备受关注的新型传感器技术,因其具有高灵敏度、柔韧性等优点,在智能机器人和人机交互等领域具有广阔的应用前景。传感器利用柔性材料和先进的感知技术,模拟人体皮肤的触觉感知能力,实现对接触模式、纹理信息... 详细信息

柔性触觉传感器是一种近年来备受关注的新型传感器技术,因其具有高灵敏度、柔韧性等优点,在智能机器人和人机交互等领域具有广阔的应用前景。传感器利用柔性材料和先进的感知技术,模拟人体皮肤的触觉感知能力,实现对接触模式、纹理信息的监测与识别。接触模式识别有助于实现更精细的人机交互和机器人操作;纹理信息识别通过感知物体表面的纹理特征获得更多关于物体属性的信息,帮助机器人更好地感知外部环境。此外,深度学习作为人工智能领域的重要组成部分,在处理复杂信息和解决高度非线性问题时表现出色,为柔性触觉传感器的多功能应用提供有力支持。使用深度学习算法处理传感器信号,完成对不同接触模式和纹理信息的识别,为人工智能、机器人技术等领域提供更为准确和智能的解决方案。本文主要研究内容如下:(1)本文基于聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)压电薄膜,设计并制备了一款具有三角形波纹基板的PVDF压电式柔性触觉传感器。经过有限元仿真和实际性能测试后,最终得出结论:该PVDF触觉传感器具有较高的灵敏度(15.02m V/N)和良好的可重复性(重复性误差3.73%),具备出色的触觉感知能力,能够在多个领域中感应和采集多样化的触觉信号。(2)将传感器应用于接触模式识别研究中。基于PVDF柔性触觉传感器,利用手指在其表面施加10种接触模式(以不同频率轻敲“0～9”十种数字的摩尔斯电码),多次采集此过程中传感器输出的电压信号构成数据集。在此基础上,利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的空间特征提取能力和门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)的时序特征提取能力,构成CNN-GRU算法模型实现对这10种接触模式的识别,平均识别准确率为98.17%。实验结果表明:本文制备的柔性触觉传感器能够有效感知与采集不同接触模式的触觉信息;构建的CNN-GRU算法能够完成对不同接触模式的精确识别。(3)基于单个PVDF触觉传感器,设计并制备了具有2×2结构的传感器阵列,将其应用到纹理信息识别研究中。为了有效地采集具有多个尺度、多个特征的纹理信息,本文将传感器阵列集成到笔式装置上,形成笔式传感装置。通过手指持握笔式传感装置在不同种类的果蔬表面滑动,方便、快捷且准确地采集到七种果蔬表面的纹理信息。针对多通道复杂纹理信息的触觉数据,本文基于CNN-GRU模型,引入残差网络(Residual Network)中的残差模块,构建了具有更强大特征学习能力的Residual CNN-GRU算法模型,在对不同果蔬表面纹理信息的识别过程中表现出色,平均识别准确率为98.33%。同时构建CNN、Residual CNN、CNN-GRU、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)经典分类算法,其纹理信息识别准确率分别为:95.00%、97.62%、97.86%、94.52%、93.33%。实验结果表明,本文构建的Residual CNN-GRU模型在触觉传感器阵列应用中表现出显著的支持作用,有效实现了对不同果蔬纹理信息的高精度识别。图[55]表[8]参[85]

关键词：触觉传感器 PVDF压电薄膜接触模式识别纹理信息识别 CNN-GRU

LaFeO3负载金属催化剂的制备、表征及其Suzuki 偶联和CO氧化反应性能的研究

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LaFeO3负载金属催化剂的制备、表征及其Suzuki 偶联和CO氧化反应...

作者：孙荥曲阜师范大学

学位级别：硕士

负载型金属催化剂因其出色的催化性能而被广泛应用于能源、环境、化工等领域。在负载型金属催化剂中载体不仅扮演着分散和稳定活性金属组分的作用,还能通过与活性金属之间的相互作用提升催化剂的活性、选择性及稳定性。金属粒径大小和... 详细信息

负载型金属催化剂因其出色的催化性能而被广泛应用于能源、环境、化工等领域。在负载型金属催化剂中载体不仅扮演着分散和稳定活性金属组分的作用,还能通过与活性金属之间的相互作用提升催化剂的活性、选择性及稳定性。金属粒径大小和载体的种类、性质都会影响负载型金属催化剂的反应性能。为深入探究负载型金属催化剂在反应中的构效关系,本工作设计开发了三种负载型金属催化剂 Pd/LaFeO3、Pt/LaFeO3 和 Pd-Ni/LaFeO3,并利用 X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等一系列表征手段对催化剂的形貌、组成和结构进行分析。通过氢气程序升温还原(H2-TPR)测试不同催化剂的还原能力,并结合原位红外(In-situ DRIFTS)等技术跟踪反应过程中负载型金属催化剂微结构的变化,将催化剂的微结构信息与反应性能关联,在微观尺度上建立催化材料的构效关系。以Suzuki-Miayaura偶联反应和CO氧化反应作为探针,评价催化剂的性能。本论文以水热法合成的囊泡形貌的LaFeO3载体为基础,从载体角度出发构建Pt基、Pd基活性中心,深入理解载体本身的性质对催化Suzuki-Miayaura偶联反应、CO氧化反应性能的影响,研究了在催化剂制备和反应过程中贵金属与LaFeO3载体之间的相互作用,并创新性地构建了具有高活性和高稳定性的负载型贵金属催化剂和双金属催化剂,具体研究工作如下:(1)分别利用浸渍法和光沉积法成功合成I-Pd/LaFeO3和P-Pd/LaFeO3催化剂,以Suzuki-Miyaura偶联反应为探针对合成的催化剂进行性能评价,I-Pd/LaFeO3催化剂在温和反应条件下无需惰性气体保护,在较低的温度以及水和乙醇作为溶剂时可获得高产率的联苯化合物,实现绿色高效合成。与光沉积法制备的P-Pd/LaFeO3和浸渍法制备的Pd/Al2O3相比,I-Pd/LaFeO3催化剂表现出杰出的催化活性和稳定性。XRD、XPS、HR-TEM、H2-TPR和In-situ DRIFTS等表征结果显示I-Pd/LaFeO3的优异性能来自LaFeO3与Pd物种之间独特的纳米结构和较强的金属-载体相互作用(SMSI)。(2)探究Pd-Ni/LaFeO3双金属催化剂在Suzuki-Miyaura偶联反应中的构效关系,初步考察了催化剂的合成方法、Pd/Ni的比例、还原剂用量、焙烧温度,以及反应温度、溶剂、催化剂用量等因素对Pd-Ni/LaFeO3双金属催化剂的Suzuki-Miyaura 偶联反应性能的影响。实验表明,与单一金属催化剂相比,化学还原法合成的双金属Pd-Ni/LaFeO3催化剂表现出更高的催化性能。利用XRD、ICP-OES、XPS、HR-TEM、H2-TPR和In-situ DRIFTS等表征手段对催化剂的形貌、物理化学性质以及表面化学组成进行研究,实验结果表明Pd与Ni之间的协同作用和Pd-Ni与载体LaFeO3之间存在的金属-载体强相互作用显著提升了催化剂的性能,Ni的引入可以调节贵金属Pd的电子结构并对Pd-Ni/LaFeO3催化Suzuki-Miyaura偶联反应具有正向影响。(3)通过胶体沉积法将Pt纳米粒子均匀沉积在LaFeO3载体表面,成功制备Pt/LaFeO3负载型金属催化剂,Pt粒子大小均匀,平均尺寸为2.8nm。通过透射电子显微镜(TEM)、氮气等温吸脱附和X射线衍射(XRD)等技术手段表征催化剂的形貌、物相组成等物理化学性质。以CO催化氧化反应为探针评价Pt/LaFeO3催化剂的反应性能。研究发现1%Pt/LaFeO3催化剂具有极高的催化活性和良好的稳定性。Pt纳米粒子与LaFeO3之间的金属-载体强相互作用可以稳定Pt纳米粒子,抑制Pt烧结。Pt纳米粒子也显著提升了 Pt/LaFeO3催化剂的还原能力。综上所述,这些研究有助于深入理解负载型金属催化剂的构效关系,特别是载体和金属之间的相互作用对催化性能的影响机制,从而有助于理性设计和改进负载型金属催化剂,以满足工业生产中对高效催化剂的需求。

关键词：负载型金属催化剂 Pd/LaFeO3 Suzuki-Miyaura偶联反应 CO氧化反应金属载体强相互作用

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同带泵浦的超短脉冲掺铥激光器研究

同带泵浦的超短脉冲掺铥激光器研究

作者：孙堂正天水师范学院

学位级别：硕士

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基于深度学习的公路隧道火灾检测与跟踪

基于深度学习的公路隧道火灾检测与跟踪

作者：孙枭重庆交通大学

学位级别：硕士

公路隧道火灾不仅会对车辆和人员安全造成严重威胁,还会带来重大经济损失和社会影响。因此,能够在第一时间检测到隧道内的火灾隐患并且实时掌握火势的动态变化对于隧道火灾的处置显得尤为关键。通过对比分析国内外火灾检测领域的研究现... 详细信息

公路隧道火灾不仅会对车辆和人员安全造成严重威胁,还会带来重大经济损失和社会影响。因此,能够在第一时间检测到隧道内的火灾隐患并且实时掌握火势的动态变化对于隧道火灾的处置显得尤为关键。通过对比分析国内外火灾检测领域的研究现状,发现针对火灾动态跟踪的研究成果不多,但需求强劲,技术优势明显,具有很好的探索和研究价值。本文探讨了基于深度学习的火灾检测与跟踪方法,并对目前常见算法进行对分析,选择最适用于本文的算法,旨在实现对公路隧道火灾的精确检出和实时动态分析。为了实时掌握公路隧道火灾情况并做出针对性扑救,保障隧道消防安全,提出一种改进YOLOv8与Deep Sort的公路隧道火灾检测与跟踪算法。检测算法方面,使用一种简单高效的网络模型结构Efficient Net V2重构YOLOv8主干网络,然后在Neck部分加入三重注意力(Triplet Attention)模块,一方面通过使用三支结构捕获跨纬度交互作用来计算注意力,另一方面对Neck部分进行轻量化调整。为了配合AFPN结构,在检测层添加第四检测头,提高模型的检测能力。由于原有的损失函数存在的不足,使用QFL损失函数替换VFL损失函数,并且提出一种WIo Uv3代替CIo U的思路。跟踪算法方面,对Re ID模块进行改进,采用轻量化的Shuffle Net V2替换原有的卷积神经网络,深度可分离卷积的引入可以有效减少模型计算的复杂度﹐使得在资源受限的设备上也能够实现较好的跟踪效果。然后改进IOU模块,使整体的跟踪算法速度更快,稳定性更高。将改进后的两种算法进行结合,得到本文提出的公路隧道火灾检测与跟踪模型YOLOv8-DS。针对目前没有满足条件的隧道火灾公开数据集,且相关图像数据较少的现状,构建了自主数据集,以保障模型训练效果。通过模拟隧道火灾以及搜集真实隧道火灾事故图像视频,构建了31000张针对公路隧道火灾的图像数据集,并以此为基础,成功训练出本文提出的公路隧道火灾检测与跟踪算法模型YOLOv8-DS,并对其进行测试。试验表明,YOLOv8-DS模型在隧道火灾检测与跟踪方面有着较好的效果。通过与其它常用深度学习火灾检测模型和跟踪模型进行性能对比分析,分析结果显示YOLOv8-DS模型在平均检测跟踪准确率上达到了94.41%,并且在火焰与烟雾跟踪方面也优于其他算法模型。最后为了验证模型的工程应用性,开发了一个隧道火灾检测与跟踪系统,系统采用云边端架构。经过测试,系统很好的完成了隧道火灾检测与跟踪的任务,能保障群众生命安全和隧道消防安全。

关键词：公路隧道火灾检测火灾跟踪 YOLOv8 DeepSort

四川人社厅推进社会保险基本公共服务标准化的案例研究

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四川人社厅推进社会保险基本公共服务标准化的案例研究

作者：孙珣电子科技大学

学位级别：硕士

我国的经济发展已经由之前的快速增长阶段迈入高质量发展阶段,经济结构正在经历深刻的优化升级,人民的对于民生改善的需求增加,民主意识不断增强,基本公共服务均等化建设任务更加艰巨。社会保险作为重要的民生领域,社会保障则作为纽带,... 详细信息

我国的经济发展已经由之前的快速增长阶段迈入高质量发展阶段,经济结构正在经历深刻的优化升级,人民的对于民生改善的需求增加,民主意识不断增强,基本公共服务均等化建设任务更加艰巨。社会保险作为重要的民生领域,社会保障则作为纽带,将党和政府与人民群众联系起来。在新时代背景下,社会保险被赋予了更加重要的意义。标准化是优化社保基本公共服务、促进服务均等化、提升社会保险治理体系和治理能力不可或缺的工具。通过实施标准化,我们可以更有效地完善社保服务,推动服务的公平分配,以及推动社保管理体系的现代化进程。同时,社会保险基本公共服务标准化是公共服务均等化在社会保障领域的具体体现。我国锚定基本公共服务均等化的目标,在社保基本公共服务标准化方面作了大量的工作,也取得了一定的成效,但仍然存在标准体系不健全,标准管理不规范、服务社会化程度不够等问题,近年来,四川省人社厅坚持以标准引领人社基本公共服务,在社保领域建立基本公共服务标准体系,创新社保基本公共服务标准,实施科学化管理,打造社会基本公共服务品牌,实现社保基本公共服务均等化,管理机制程序化,评价监督制度化。通过自上而下的标准化工作,人社社会保险事业得到高质量发展。尽管我国理论界长期对基本公共服务标准化有所研究,但关注度相对较低,相关成果也较为有限,且现存的理论探讨往往缺乏实证分析的支撑。本文尝试从公共管理的角度出发,从四川省人社厅推进社保基本公共服务标准化的实践出发,本文在广泛阅读相关文献、开展实地调查和深入访谈的基础上,逐步拓展分析,由浅入深地对人社厅推动基本公共服务标准化的顶层设计因素、科学执行因素、精准保障因素进行分析,提出政府部门推进标准化建设的主要路径。

关键词：社会保险基本公共服务标准化

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声誉视角下患者采纳和医生回复行为研究

声誉视角下患者采纳和医生回复行为研究

作者：孙渝电子科技大学

学位级别：硕士

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扬州市图书馆古籍阅读推广优化策略研究

扬州市图书馆古籍阅读推广优化策略研究

作者：孙缪琦扬州大学

学位级别：硕士

人工智能在考试评价领域的实践研究——以2023年江苏省高考地理试题为例

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地理教学 2024年第5期 21-23,34页

作者：孙旭林厚从常州市第一中学江苏常州213000

本文深入研究与分析了ChatGPT等人工智能技术在试题解答、解析和批改方面的潜在价值。通过利用ChatGPT解答2023年江苏省高考地理试题,发现ChatGPT可以实现准确解答试题、自动化快速批改、为学生提供个性化辅导等功能。未来,随着人工智... 详细信息

本文深入研究与分析了ChatGPT等人工智能技术在试题解答、解析和批改方面的潜在价值。通过利用ChatGPT解答2023年江苏省高考地理试题,发现ChatGPT可以实现准确解答试题、自动化快速批改、为学生提供个性化辅导等功能。未来,随着人工智能技术的不断完善,ChatGPT必将在地理教育领域发挥更大的作用。

关键词：人工智能 ChatGPT 智能辅导试题解答考试评价

预制UHPC-NC叠合结构承载力学特性与隧道加固研究

维普期刊数据库

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预制UHPC-NC叠合结构承载力学特性与隧道加固研究

作者：孙梨花重庆交通大学

学位级别：硕士

随着隧道运营规模的扩大,隧道结构加固产业迎来了新发展,但面临着材料、技术和设备的限制,导致加固方法较为传统。病损公路隧道的加固和维护通常需中断交通,施工耗时且成本高。超高性能混凝土(UHPC)-现浇普通混凝土(NC)(Ultra High Perf... 详细信息

随着隧道运营规模的扩大,隧道结构加固产业迎来了新发展,但面临着材料、技术和设备的限制,导致加固方法较为传统。病损公路隧道的加固和维护通常需中断交通,施工耗时且成本高。超高性能混凝土(UHPC)-现浇普通混凝土(NC)(Ultra High Performance Concrete-Normal Concrete)叠合结构以其施工便利、经济高效、轻便和安全性等优势,使得装配式加固方法成为更佳选择。本研究通过实验和数值模拟,探讨了预制UHPC-NC叠合结构的力学性能以及在公路隧道衬砌加固中的提升效果,显示出其在此应用中的明显优势。主要研究成果如下:(1)基于公路隧道衬砌断面的受力特性,对13个UHPC-NC叠合短柱和2个纯普通钢筋混凝土短柱进行偏压试验研究。在UHPC层厚度为40mm时,探讨了以偏心距,配筋率以及界面粗糙度等试验参数对UHPC-NC叠合偏压短柱承载力的影响,并且通过数字图像DSE测量工具监控试件加载时期的变形,实验结果表明:试件承载力随着偏心距的减小,配筋率的增加,以及界面粗糙度的增加而增加。UHPC-NC叠合偏压短柱界面之间均没有发生界面粘结破坏和粘结滑移,且正截面应变分布满足平截面假定,说明试件整体性良好,变形协调。(2)通过ABAQUS建立了基于UHPC-NC叠合偏压短柱试验的三维数值模型进行验证,并分析了不同试验参数条件下对UHPC-NC叠合偏压短柱承载力的影响,并且对比纯普通混凝土偏压短柱在相同条件下的提升效果。结果表明:UHPC-NC叠合短柱试件与相同截面厚度的普通混凝土试件相比,承载力最多可提高34.89%,然而配筋率对提升结构的承载力的影响可以忽略不计;试件界面粗糙度增加时,其承载力和荷载提升率均提升,且在不同偏心距下,荷载提升率最高可达44%。因此,我们可以认为,界面粗糙度对极限荷载的提升有重要的影响。(3)通过ABAQUS对UHPC-NC叠合结构和纯普通混凝土结构加固隧道受损衬砌进行了数值模拟,重点考察其承载能力,并进一步评估在不同参数条件下各种叠合结构的加固效果。结果表明:应用UHPC-NC叠合结构加固隧道衬砌,能有效提高整体刚度。通过比较,150mm厚的UHPC-NC叠合结构加固的隧道衬砌在承载力上超越了同厚度普通混凝土方案,特别是在界面粗糙度增加或配筋率提高时,甚至接近或超过200mm至250mm厚度的普通混凝土加固衬砌方案。这充分证明了UHPC-NC叠合结构在隧道衬砌加固中的显著优势。

关键词：公路隧道超高性能混凝土叠合结构隧道加固偏压作用