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工厂化轨道式水产养殖精准投饲机器人研究

工厂化轨道式水产养殖精准投饲机器人研究

作者：蔡圣杰浙江科技大学

学位级别：硕士

工厂化循环水养殖具有养殖效率高、生产可不受地域空间和季节限制、均衡上市等优点,是国际上公认的现代水产养殖产业的主要发展方向。我国工厂化循环水养殖规模发展迅速,养殖水体近1亿立方米,但配套智能化精准作业设备缺乏,特别在投饲... 详细信息

工厂化循环水养殖具有养殖效率高、生产可不受地域空间和季节限制、均衡上市等优点,是国际上公认的现代水产养殖产业的主要发展方向。我国工厂化循环水养殖规模发展迅速,养殖水体近1亿立方米,但配套智能化精准作业设备缺乏,特别在投饲环节仍以人工投喂为主,劳动强度大、效率低,粗放型投饲管理不仅造成饲料浪费,而且增加水处理负荷,会进一步的增加养殖成本,降低养殖效率。目前国内研究人员针对此问题进行了相关投饲关键技术的研究,研发了一系列自动投饲设备,但其大多存在着储料量较低、投饲距离不可控、设备功能固定且适用对象单一等问题。本研究针对上述问题,设计了一种自动精准投饲机器人,其机械结构基于模块化设计思想,控制方法采用了“端-边-云”架构,结合编码器、超宽带定位(UWB)以及惯性传感器(IMU)多信息融合进行高精度定位,利用Solidworks、QT、SQLite等软件进行三维建模和软件开发设计,最终完成机器人样机试制及性能测试。主要研究成果如下:(1)机器人模块化机械结构设计及优化根据工厂化循环水养殖的特点及养殖条件,确定了机器人的功能需求,并提出机器人的参数要求。基于以上条件,设计了机器人的行走、挂载、储料以及投料机构,单个机构可独立成为模块单元,模块之间采用标准的螺栓连接方式,保证强度的同时,使得安装和拆卸简易快速;根据工况要求和行走机构尺寸,分析得到两种约束条件,确定了机器人运动轨道的半径参数;分析机器人的受力情况,对关键承力部件进行了仿真分析,对变形量较大处改变结构提高强度,对应力集中较小地方镂空减轻质量。最后机器人行走速度可达20m/min,储料量为60kg,轨道半径为2.5m。(2)机器人软硬件设计及交互界面开发本研究采用中心软件系统和嵌入式系统协同管理模式,采用STM32开发板作为机器人执行端功能控制器,利用NVIDIA开发的Jetson Nano开工控机作为边缘计算的核心,对执行端数据进行收集和本地AI计算,基于阿里云服务平台进行上层云端管理,并与终端用户进行数据交互。利用GUI界面开发软件和数据库软件设计交互界面和数据库建立。(3)机器人融合定位策略研究本课题融合编码器的位移数据、IMU的角位移数据以及UWB的坐标数据,基于EKF扩展卡尔曼滤波和机器人的割线运动模型研究了机器人的定位策略,经过测试定位精度可在1～5cm之间。试验结果和验证情况表明,投饲精度误差低于3.3%,饲料有效抛撒半径在0～8m,破损率低于5%,最大投饲能力为260kg/h。整个系统运行稳定,能够实现智能化、无人化精准投饲作业,并且能够实时进行自主状态监测、完成定位、充电、补料等作业任务,具有较高的实用价值,为后面关于工厂化水产养殖开发智能化投饲设备提供应用和参考价值。

关键词：水产养殖精准投饲机器人融合定位

一种基于片同步技术的高速ADC与FPGA互连方法

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航天控制 2018年第2期36卷 83-87页

作者：韩琦葛飞梁圣杰张之卓北京航天自动控制研究所北京100854

针对多通道高速采样器AD9653的高速串行数据接口特点,利用Xilinx公司Kintex-7系列FPGA的片同步技术,设计实现了一种多通道高速ADC与FPGA之间的数据传输方法。介绍了高速ADC与FPGA互连的组成及工作原理,着重描述了基于片同步技术实现数... 详细信息

针对多通道高速采样器AD9653的高速串行数据接口特点,利用Xilinx公司Kintex-7系列FPGA的片同步技术,设计实现了一种多通道高速ADC与FPGA之间的数据传输方法。介绍了高速ADC与FPGA互连的组成及工作原理,着重描述了基于片同步技术实现数据互连高速传输的方法,最后通过仿真与板级验证了接口工作的正确性。

关键词：片同步技术多通道高速ADC FPGA

基于注意力机制及双分支结构的多变量时间序列异常检测

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基于注意力机制及双分支结构的多变量时间序列异常检测

作者：梁玺杰河北大学

学位级别：硕士

多变量时间序列异常检测面临的挑战主要来源于两方面:一是多变量时间序列数据通常缺少类别标签;二是多变量时间序列在时间上存在依赖关系且变量之间具有高度相关性。当多变量时间序列数据维数较高或变量间关系随时间推移发生变化时,传... 详细信息

多变量时间序列异常检测面临的挑战主要来源于两方面:一是多变量时间序列数据通常缺少类别标签;二是多变量时间序列在时间上存在依赖关系且变量之间具有高度相关性。当多变量时间序列数据维数较高或变量间关系随时间推移发生变化时,传统的统计学方法和机器学习技术往往效率较低,尤其是在获取长期依赖关系方面它们展现出局限性。相较于上述传统方法和技术,Transformer模型凭借其自注意力机制,在学习时间序列数据的长期时间依赖关系方面展现了巨大的潜力。尽管Transformer在序列建模方面具有显著优势,但是它在获取多变量时间序列中变量间非线性关系方面仍存在局限。此外,对多变量时间序列异常检测赋予标记非常困难,当前大多数多变量时间序列异常检测方法通常采用无监督学习方式,通过对正常数据进行学习并利用重构误差在测试阶段对异常数据进行识别。然而,这些多变量时间序列异常检测方法未能充分利用异常数据本身可能含有的丰富信息。为了解决上述问题,提出了两种基于Transformer的多变量时间序列异常检测方法。1.提出了基于Transformer协同图注意力网络的多变量时间序列异常检测(multivariate time series anomaly detection model based on collaboration of Transformer and graph attention network,c TGAT)模型。该模型首先通过一维卷积对原始时间序列进行局部特征提取,然后通过并行的GAT和Transformer获取多变量时间序列的时空关系。其次,考虑到正常数据和异常数据在分布上存在差异,利用KL散度对模型学习到的特征施加约束,使得它们更加偏向于正常数据的分布,从而扩大正常数据和异常数据分布之间的差异。最后,通过融合重构与预测模块对模型进行优化。在四个基准数据集上对所提模型与基线方法进行了实验比较,结果表明,所提模型取得了更优的检测性能。2.提出了基于局部-全局差异的多变量时间序列异常检测(multivariate time series anomaly detection model based on local-global difference,Logo)模型。该模型首先利用Transformer获取多变量时间序列中的时间关系,此外,考虑时间序列数据中每个时间点在局部和全局两种环境下与相邻时间点间的关联差异,采用局部-全局双分支注意力结构指导模型的学习过程,以获取含有优异判别信息的特征表示。然后,将局部-全局双分支注意力结构与重构和预测模块结合在一起,并采用最小最大策略对局部-全局差异进行优化。在六个无监督时间序列异常检测基准数据集上的实验结果表明,与基线方法相比,Logo取得了更优的检测性能。

关键词：异常检测 Transformer GAT 局部-全局差异分布差异

数字领导力对员工创新绩效的“双刃剑”效应研究

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数字领导力对员工创新绩效的“双刃剑”效应研究

作者：梁西杰北京化工大学

学位级别：硕士

企业创新和数字化发展需要领导者具备与之相适应的数字领导力,数字领导力的发展不仅为企业创新发展提供了广阔空间,也为激发员工创新思维和提升员工创新绩效带来了新的机遇与挑战。目前对于领导力如何影响员工创新的研究,多采取单维度... 详细信息

企业创新和数字化发展需要领导者具备与之相适应的数字领导力,数字领导力的发展不仅为企业创新发展提供了广阔空间,也为激发员工创新思维和提升员工创新绩效带来了新的机遇与挑战。目前对于领导力如何影响员工创新的研究,多采取单维度的视角,能通过正反视角进行分析的研究较少,进一步而言,如果数字领导力是一把“双刃剑”,如何有效缓解“伤”刃的消极效应,降低数字领导力可能带来的负面影响,放大“利”刃的积极效应,成为组织管理实践更加关注的问题。因此,本研究深入探讨数字领导力对员工创新绩效的双刃剑效应以及主动性人格的边界作用。通过问卷调查收集60份有效领导问卷和323份有效员工问卷,采用SPSS 28.0和AMOS 25.0软件对收集到的数据进行分析。研究发现如下:(1)员工工作压力在数字领导力与员工创新绩效的关系中扮演负面中介角色。(2)员工工作重塑在数字领导力与员工创新绩效的关系中扮演正向中介角色。(3)主动性人格特质正向调节工作重塑在数字领导力与员工创新绩效之间的中介作用。基于社会认知理论和资源保存理论,本研究将数字领导力行为所引起的正面和负面影响视为资源获取机制与资源耗竭机制,并据此构建了一个包含两条路径的中介模型,从正反两个角度出发,深入探讨数字领导力对员工创新绩效的作用机制。并认识到员工特质差异会导致对领导方式的不同理解和行为驱动,立足于主动性人格特质为理解数字领导力影响机制提供了新的视角,拓展了数字领导力产生双向“双刃剑”效应的边界条件。

关键词：数字领导力员工创新绩效主动性人格特质工作压力工作重塑

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变容二极管的工作原理、特性及应用

沈阳工程学院学报（自然科学版） 1997年第4期 7-12页

作者：梁圣杰沈阳电力高等专科学校电教中心

随着电子工业的迅速发展,到目前为止,面世的特种半导体器件已达几十种。它们广泛地应用于仪器仪表、广播通讯、工业自动化、家用电器等各个领域。所谓特种半导体器件,是因为它具有通用半导体器件所不具备的功能和特性。在某些电子电路... 详细信息

随着电子工业的迅速发展,到目前为止,面世的特种半导体器件已达几十种。它们广泛地应用于仪器仪表、广播通讯、工业自动化、家用电器等各个领域。所谓特种半导体器件,是因为它具有通用半导体器件所不具备的功能和特性。在某些电子电路或电子电路组成的装置中,巧妙和科学地使用特种半导体器件可以提高产品的性能、质量、降低成本,因此,其重要性正在与日俱增。本文将研究介绍特种半导体器件之一的变容二极管的原理、特性及应用,以便电路设计、应用和技术开发。

关键词：变容二极管特性应用

医用同位素^(177)Lu的辐照生产、分离纯化、螯合标记及临床应用

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科学通报 2024年第23期69卷 3383-3403页

作者：苗煜杰刘川楹齐久全肖成梁中核秦山同位素有限公司嘉兴314300 浙江大学化学工程与生物工程学院杭州310058 浙江大学衢州研究院衢州324000

镥是镧系中最后一个元素.在其众多同位素中,^(177)Lu具备诊疗一体化的能力和独特的放射化学性质,在核医学领域发挥着重要的作用.^(177)Lu虽进入核医学治疗领域较晚,但有望成为应用最广泛的治疗放射性核素之一.本文综述了^(177)Lu从发现... 详细信息

镥是镧系中最后一个元素.在其众多同位素中,^(177)Lu具备诊疗一体化的能力和独特的放射化学性质,在核医学领域发挥着重要的作用.^(177)Lu虽进入核医学治疗领域较晚,但有望成为应用最广泛的治疗放射性核素之一.本文综述了^(177)Lu从发现到规模生产的过程,对“直接法”“间接法”两种主要反应堆生产途径进行了细致的比较,阐明了各自的优势和劣势.从Yb/Lu元素化学性质出发,详细分析阐释了不同分离工艺的设计原理,优缺点及其应用前景.本综述还探讨了^(177)Lu在医学领域中的应用,从以DOTA为标准的重要的螯合剂到核医学螯合剂的探索演变,包括螯合剂设计和对双功能螯合剂深入探讨.另外,本文总结了^(177)Lu放射性药物的应用案例,介绍了以Pluvicto为代表的核药物及其正在进行的临床研究,最后探讨了^(177)Lu的临床应用和未来发展轨迹,并从生产制备、分离纯化、螯合与医学应用的角度对^(177)Lu进行了展望,对我国正在开发的^(177)Lu生产分离工艺和相应核药物的临床研究及其未来应用方向也进行了分析和简要概述.

关键词： ^(177)Lu 生产分离纯化络合螯合剂核药物 DOTA