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基于多智能体深度强化学习的ROS机器人调度研究

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基于多智能体深度强化学习的ROS机器人调度研究

作者：原博迪西安邮电大学

学位级别：硕士

随着数字经济的快速发展和物流快递业务量的持续增长,传统的仓储系统面临着巨大的挑战。仓库调度作为物流作业中的重要环节,其效率直接影响物流的整体质量。然而当前仓库调度系统仍存在机器人行驶路径重复、拣选效率低、行程时间长、容... 详细信息

随着数字经济的快速发展和物流快递业务量的持续增长,传统的仓储系统面临着巨大的挑战。仓库调度作为物流作业中的重要环节,其效率直接影响物流的整体质量。然而当前仓库调度系统仍存在机器人行驶路径重复、拣选效率低、行程时间长、容易发生碰撞等问题,急需进行智能化升级和改造。针对以上问题,本文以提高大规模仓库调度系统效率为目的,对多机器人在仓库环境中的任务分配和路径规划进行研究,提出了一种基于多智能体深度强化学习的调度系统。本文的研究工作主要包含以下几部分。(1)针对多机器人在任务分配中行程重复、订单超时影响工作效率的问题,提出了一种基于深度强化学习的管理者-工作者(Manager Worker,MW)算法。首先管理者通过基于图同构网络的策略网络将订单分配给每个机器人;然后工作者通过最小化每个机器人的行程长度和拒绝率的混合成本来解决子路径任务;最后基于亚马逊Kiva系统的仓库布局验证算法的有效性。在大规模订单下,MW算法的混合成本相较传统启发式方法分别降低了64.8%、36.5%与65.9%。实验结果表明,MW算法在更高的求解质量和更短的计算时间方面更有优势,该算法能够解决大规模任务分配问题。(2)针对多机器人在路径规划中难以从大量环境提取关键信息的问题,提出了一种基于混合注意力机制的多演员评论家(Multi Actor Hybrid Attention Critic,MAHAC)算法。首先重新设置奖励函数,在避免碰撞与准确到达目标位置的基础上,增加了电量不足与稀疏惩罚;然后设计混合注意力机制,将多层感知器(Multilayer Perceptron,MLP)嵌入注意力机制模型,计算键与查询的相似度;最后基于亚马逊Kiva系统的仓库布局验证算法的有效性。通过对比,MAHAC算法的平均总奖励值相较于传统深度强化学习算法增加了15.4%以上。实验结果表明,MAHAC算法能有效选择一条时间短、精度高、无碰撞的最优路径,该算法能够解决大规模路径规划问题。(3)为了验证以上两种算法在真实仓库环境中的实际应用表现,在基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的平台上进行调度仿真实验。首先根据Kiva仓库布局搭建仿真环境,建立全局地图;然后随机生成订单信息,通过MW算法为每个机器人分配混合成本低的订单;最后在ROS上进行多机器人的路径规划实验,分别验证了MAHAC算法在静态环境、动态环境下的路径规划。实验结果表明,该系统达到预期功能要求,能够扩展解决多机器人在大规模仓库中的调度问题。

关键词： MW算法 MAHAC算法多机器人调度 Kiva ROS

聚焦解决模式在缓解创伤性颅脑损伤患者家属焦虑、抑郁中的应用研究

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聚焦解决模式在缓解创伤性颅脑损伤患者家属焦虑、抑郁中的应用研...

作者：朱雅迪海南医科大学

学位级别：硕士

任务驱动教学法应用于初中语文“活动·探究”诗歌单元的实践研究

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任务驱动教学法应用于初中语文“活动·探究”诗歌单元的实践研究

作者：李颖迪太原师范学院

学位级别：硕士

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考虑边缘散热的IGBT模块结温监测方法

考虑边缘散热的IGBT模块结温监测方法

作者：尹艺迪天津理工大学

学位级别：硕士

风力机翼型S809绕流流动特性的POD和DMD对比分析

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空气动力学学报 2024年第3期42卷 55-68页

作者：李凯迪孙晓晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

失速时的流动分离现象对风力机叶片的气动性能有重要影响,S809作为典型水平轴风力机翼型,在临界失速攻角下气动性能会大幅降低。基于流动特征提取的非定常流场降阶模型(reduced-order model,ROM)是进一步深入了解非定常流动的重要手段... 详细信息

失速时的流动分离现象对风力机叶片的气动性能有重要影响,S809作为典型水平轴风力机翼型,在临界失速攻角下气动性能会大幅降低。基于流动特征提取的非定常流场降阶模型(reduced-order model,ROM)是进一步深入了解非定常流动的重要手段。本文通过计算流体力学方法得到轻、深失速攻角下翼型的流动特征,对时变速度场进行本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和动态模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)分析,得到轻、深失速下翼型的非定常流场信息(能量占比、模态频率等)。通过两种方法的对比,结果表明,POD和DMD方法能够准确捕捉流动过程中的非定常结构和升力主频相同的典型模态,但是POD方法由于基于能量特征,在捕捉模态时会忽略与升力主频相近但能量较小的流动结构,而基于频率特征的DMD方法能够准确获得场的演化信息(增长率、频率等)。本文研究有利于针对主频结构发展相应的流动控制方法,从而改善翼型流场情况,提高气动性能。

关键词：风力机翼型绕流计算流体力学降阶模型本征正交分解动态模态分解

碳酸钙改性及其在丙烯酸酯结构胶粘剂的应用研究

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碳酸钙改性及其在丙烯酸酯结构胶粘剂的应用研究

作者：刘淑迪黑龙江省科学院石油化学研究院

学位级别：硕士

丙烯酸酯结构胶粘剂往往容易受到温度、湿度等环境因素的影响而导致其机械性能变差,而向其中填充碳酸钙可优化丙烯酸酯结构胶粘剂性能,提高其高温胶接强度和耐老化性。由于碳酸钙表面亲水性能好,润湿性差等特点,直接填充会导致碳酸钙与... 详细信息

丙烯酸酯结构胶粘剂往往容易受到温度、湿度等环境因素的影响而导致其机械性能变差,而向其中填充碳酸钙可优化丙烯酸酯结构胶粘剂性能,提高其高温胶接强度和耐老化性。由于碳酸钙表面亲水性能好,润湿性差等特点,直接填充会导致碳酸钙与丙烯酸酯结构胶粘剂之间相容性差,影响胶粘剂的综合性能,与常规的偶联剂相比,硬脂酸的价格更为经济,并且其长链结构与高分子聚合物十分接近,因此常被应用于碳酸钙的表面处理工作中。因此,选用硬脂酸改性微米级、纳米级碳酸钙,借助FTIR、SEM、接触角、沉降体积活化度测试确定硬脂酸最佳改性效果。将未改性微米级（Cμ）、纳米级碳酸钙（Cn）,硬脂酸改性微米级（SA-Cμ）碳酸钙、纳米级碳酸钙（SA-Cn）填充至丙烯酸酯结构胶粘剂（ASA）中,通过万能拉力实验机、FTIR、SEM、TGA、DMA,探讨填料活性、粒径、用量对胶粘剂的结构、力学性能、热学性能、耐环境性能及其他性能的影响,使用DSC探讨碳酸钙对胶粘剂固化动力学影响。研究结果表明,当硬脂酸添加量达到6%时,改性效果最佳,此时的SA-Cμ活化度高达96.15%,沉降体积为4.23 mL/g,水接触角为151°;SA-Cn活化度为94.9%,沉降体积为3.48 mL/g,水接触角为147°,SEM显示相比于未处理碳酸钙,经过硬脂酸表面改性的碳酸钙分散性相对较好,TG、FTIR显示硬脂酸在碳酸钙的表面上发生包覆。碳酸钙的加入缩短了丙烯酸酯结构胶粘剂的贮存时间和初固时间,提高了触变性性能。力学测试结果表明,SA-Cμ/ASA以及SA-Cn/ASA在120～200℃条件下具有良好的粘接性能和耐高温性,此时碳酸钙填充量为5～7.5%;TG/DTG曲线表明,SA-Cμ/ASA热稳定性最好;Tanδ-温度曲线表明,当SA-Cμ用量为2.5～7.5%,SA-Cn用量为5～10%时,改性树脂Tg要高于纯丙烯酸酯结构胶粘剂;向ASA体系内加入硬脂酸改性的碳酸钙可以降低反应的活化能。老化性能结果表明:600 h的湿热、高温以及水老化,SA-Cμ/ASA体系表现出优异的耐湿热、耐高温与耐水性能。湿热老化后,剪切强度提升了2%、剥离强度仅降低了5%;高温老化后,剪切强度降低了4.83%,剥离强度降低了7%;水老化后,剪切强度没变化,剥离强度降低了12.82%。而原丙烯酸酯结构胶粘剂与纳米碳酸钙填充丙烯酸酯结构胶粘剂的剪切强度与剥离强度降幅均超过6%。

关键词：碳酸钙丙烯酸酯结构胶粘剂硬脂酸耐久性

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基于深度学习的虚拟视点合成方法研究

基于深度学习的虚拟视点合成方法研究

作者：吴筱迪西南科技大学

学位级别：硕士

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《新唐书·叛臣传》研究

《新唐书·叛臣传》研究

作者：周怡迪河北大学

学位级别：硕士

“叛臣”一直是中国封建王朝所鞭笞的对象,史学家很早就注意到“叛臣”问题。史书有意识记载“叛臣”这一群体,与中国传统史学褒善贬恶的重要观念相关,在正史之中,共有七部史书设有“叛臣传”,以《新唐书》为界,前一部分的“叛臣传”传... 详细信息

“叛臣”一直是中国封建王朝所鞭笞的对象,史学家很早就注意到“叛臣”问题。史书有意识记载“叛臣”这一群体,与中国传统史学褒善贬恶的重要观念相关,在正史之中,共有七部史书设有“叛臣传”,以《新唐书》为界,前一部分的“叛臣传”传名虽有不同,但从传文内容来看并无二质,但此时“叛臣传”的设立未成定式,仅有三部史书为此立传。后一部分的“叛臣传”在传名上逐渐固定,入传人物标准上趋向高度一致。《新唐书·叛臣传》的设立,既是对前代正史的继承,也有其自身独特之处。该传共分为上下两卷,共有13位传主,其载文内容时间主要集中在安史之乱爆发至唐末景福年间,传主按照时间顺序排列,在传主的选择上,仅选取安史之乱后一些重大兵变中涌现的“叛臣”。关于《新唐书·叛臣传》的史料来源包括《旧唐书》的基础,五代北宋时期出现的新史料,还有小说笔记等。该传传文内容丰富,对传主的族别、地域、入仕途径、仕宦经历等方面记述详尽。该传的入传标准主要有四点:“武力对抗中央”、“归附逆臣”、“拒诏作乱”、“擅立新帝”,这四个方面并非孤立存在,也存在同一传主符合多个标准的情况。《新唐书》的《叛臣传》与《逆臣传》两传对比来看,“叛”“逆”之别在于是否存在名分僭越。《新唐书·叛臣传》与《旧唐书》相关传记比较来看,《新唐书·叛臣传》在人物编排设置上更加合理;在文本内容上,《新唐书·叛臣传》对诏令基本做了删减处理;在论赞上,《旧唐书》相关传记并不着意传主的叛乱行为,而是从传主整个人生经历整体评价。《新唐书·叛臣传》的修撰,受到宋代理学与春秋学发展的影响,呈现出其思想倾向。主要表现为三个方面,即崇尚尊君抑臣的忠孝伦理,在评价人物上凸显道德因素,有强烈现实针对性以达到以史资政目的。《新唐书·叛臣传》在整个正史《叛臣传》编撰上独具特色,强调君臣名分尤甚。从全传的传文来看,编篡者对传主如实全面的记述。同时,该传也存在不足,该传在收录人物上并不全面,唐前期的所有及唐后期部分叛臣均不在该传考虑范围,该传最大的不足之处,就是为掩盖篡后周而建的宋,而为尊者讳。

关键词：《新唐书》《叛臣传》宋明理学史学思想

环境友好型阻燃剂的合成及其阻燃PLLA的性能研究

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环境友好型阻燃剂的合成及其阻燃PLLA的性能研究

作者：许慧迪长春工业大学

学位级别：硕士

聚乳酸（PLLA）是一种生物可降解材料,具有良好的生物相容性和环境友好性。然而,PLLA固有的脆性和可燃性严重限制了其在对防火性能要求更高的领域的应用。为了解决PLLA的易燃性,同时保持其环境友好性,开发利用可再生资源衍生的多功能生... 详细信息

聚乳酸（PLLA）是一种生物可降解材料,具有良好的生物相容性和环境友好性。然而,PLLA固有的脆性和可燃性严重限制了其在对防火性能要求更高的领域的应用。为了解决PLLA的易燃性,同时保持其环境友好性,开发利用可再生资源衍生的多功能生物质添加剂至关重要。本文以香兰素和植酸为原料,采用环境友好的溶剂（无水乙醇和水）,设计合成了两种生物基阻燃剂VKD和PATP-Zn,并以此改性PLLA,研究阻燃剂对PLLA阻燃及相关性能的影响。1.利用香兰素、3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）为原料,在乙醇溶液中通过亲核加成反应合成了一种新型绿色阻燃剂VKD。将其与PLLA共混,通过改变阻燃剂VKD的共混比例,制备了一系列的PLLA薄膜材料。FTIR和HNMR证实VKD的成功合成。当VKD的共混比为20 wt%时,VKD/PLLA的CY为9.08%,极限氧指数（LOI）达到了25.5%,阻燃等级为UL-94 V-0。在锥形量热测试中,峰值热释放速率（PHRR）、总释放热（THR）和总烟雾产生量（TSP）均有所降低。这主要是归因于最初的凝聚相障碍和随后的气相淬火与碳/硅复合阻隔的结合。此外,VKD的加入使得PLLA的拉伸强度略有下降,但韧性有所提高,从而在阻燃性能和力学性能之间保持了平衡。VKD/PLLA还表现出良好的降解性能和紫外屏蔽性能。2.利用植酸、四乙烯五胺和二水合乙酸锌为原料,在水相中通过离子交换反应合成了一种新型生物基阻燃剂PATP-Zn。FTIR和XPS证明了PATP-Zn的合成。将PLLA和PATP-Zn通过溶液共混制备得到PLLA薄膜材料。当PATP-Zn共混比为10 wt%时,其LOI值增加到25.2%,UL-94等级提升至V-1。PATP-Zn对PLLA的阻燃可通过气相中的猝灭效应和稀释效应以及凝聚相的阻隔效应来实现。此外,PATP-Zn还可以平衡PLLA的阻燃性能和力学性能。添加P123后,材料的韧性的得到了大幅度的提升,比PLLA增加了1167.1%。这些薄膜还表现出良好的稳定性和体外降解性,为扩展PLLA的应用领域提供了新的途径。

关键词：香兰素植酸阻燃 PLLA薄膜力学性能