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无人船自主作业船库的设计研究

无人船自主作业船库的设计研究

作者：沈钲皓山东交通学院

学位级别：硕士

随着全球船舶智能化技术的快速发展,无人船在提高水上安全性、垃圾清理和水资源勘测等方面被寄予厚望。然而,无人船在全程自主控制和长时续航方面仍面临挑战,尤其在释放、回收与充电过程大多依赖于人工操作。为实现对无人船的自主收放... 详细信息

随着全球船舶智能化技术的快速发展,无人船在提高水上安全性、垃圾清理和水资源勘测等方面被寄予厚望。然而,无人船在全程自主控制和长时续航方面仍面临挑战,尤其在释放、回收与充电过程大多依赖于人工操作。为实现对无人船的自主收放与充电功能,本文设计并研发了一款适用于无人船的自主作业船库样机。首先,自主作业船库的初步构建。为满足自主作业船库对无人船的自主收放与充电,通过Solid Works三维软件分别对夹紧、提升、充电装置进行三维建模、虚拟装配以及选型计算,完成自主作业船库的初步构建。利用ANSYS验证自主作业船库提升机构在1T工况下的强度、刚度以及支撑杆在波浪中的疲劳强度,分析结果显示满足结构的性能;分析出无人船的最佳夹紧力为500N,并验证500N下夹紧装置的静力学分析云图;同时提取提升门架10组模态的固有频率和振动形态,结果显示不会发生共振;进一步使用ADAMS动力学软件仿真分析,建立自主作业船库的虚拟样机,验证在1.5m的运动范围内机械运动的合理性,完成自主作业船库机械结构的整体装配。其次,对无人船自主作业船库整体自动化控制的实现。利用Proteus完成电路设计及其仿真,实现船库整体的电气设备选型以及线路设计。通过Arduino IDE对Arduino Mega2560进行软件设计,实现升降装置、夹紧装置以及无线充电装置的有效控制。电气控制过程主要包括三个核心部分:电气模块的选型接线、各类传感器控制模块设计以及用于监控无人船充电的上位机。最后,无线充电部分的设计。本文使用200w谐振式电磁感应充电技术,通过对机械臂识别运动规划的方案构建,使用眼在手外的方案,利用相机捕获目标物体的图像,确定无线充电接收端位置,从而指导机械臂的运动,实现对无人船的充电,并进行充电实验验证,整体效果满足对无人船的充电。通过完成自主作业船库样机研发设计并进行实验验证,实现对无人船夹紧、提升、无线充电的功能。这不仅能进一步提升无人船自动化水平,还能大幅度提高无人船在复杂环境下的应用能力和持续作业时间,从而扩大其在海洋科学研究、海上巡逻、海上救援等领域的应用前景。

关键词：自主作业船库结构设计有限元分析自动化控制无线充电

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边界与语义增强显著性目标检测方法研究

边界与语义增强显著性目标检测方法研究

作者：沈绍兰重庆理工大学

学位级别：硕士

显著性目标检测旨在依据目标对象显著性特征快速检测出目标并实现对目标区域的精确分割。探讨高准确性、高实时性的显著性目标检测方法是视觉跟踪、医疗病灶显著性检测、机器人导航等计算机视觉领域的重要步骤。边界增强显著性检测方法... 详细信息

显著性目标检测旨在依据目标对象显著性特征快速检测出目标并实现对目标区域的精确分割。探讨高准确性、高实时性的显著性目标检测方法是视觉跟踪、医疗病灶显著性检测、机器人导航等计算机视觉领域的重要步骤。边界增强显著性检测方法直接编码底层特征距离进行增强操作,虽能获得较清晰边界,但显著目标定位不准确,检测过程中可能出现漏检、过检现象;语义增强显著性检测方法引入注意力机制较准确捕捉目标,实现语义级目标信息增强,但边界模糊,尤其是当显著目标轮廓较为复杂时,边界像素点的检测也变得较为困难。因此,开展同时具备边界与语义增强的显著性目标检测方法研究意义突出。论文主要工作如下:(1)多层次监督边界增强PoolNet网络模型图像显著性目标检测方法研究。针对PoolNet网络多次下采样操作易降低空间分辨率、仅使用二分类交叉熵损失函数BCE不利于捕捉显著性目标边缘特征,易导致边缘检测精度不高的问题,通过在PoolNet网络解码器的五级特征融合之后分别加入MSM多层次监督模型,对五级MSM的输出分别按照BCE、SSIM与Io U三个损失函数值的和作为边界损失函数值,并将五级边界损失函数值的平均值作为网络最终输出损失,从而提出多层次监督边界增强PoolNet网络模型图像显著性目标检测方法。对比实验结果表明,该方法能够生成清晰且准确边界,在相关评价指标上有明显提升。(2)边界与语义增强PoolNet网络模型图像显著性目标检测方法研究。针对已构建的多层次监督边界增强模型中全局引导模块仅将高级语义信息传递到特征映射层,忽略底层语义信息,不利于特征的整体结构,易出现漏检、过检现象,且FPN结构中仅采用像素相加的方法来实现不同层次的特征融合易导致融合中细节信息丢失等问题,进一步在该模型特征提取初期引入CAM坐标注意力模块进行语义增强,该模块将位置信息嵌入到通道注意力以获得更大区域特征权重维度,并设计RFM残差特征融合模块来代替FPN结构中的普通融合,以解决特征融合过程中易发生的细节丢失问题,从而提出边界与语义增强PoolNet网络模型图像显著性目标检测方法。对比实验结果表明,该方法能够更准确定位显著目标且各项指标均有提升。(3)边界与语义增强SegNeXt网络模型视频显著性目标检测方法研究。为解决当前视频显著性目标检测算法无法分配合适时空权重以有效融合时空语义信息定位显著对象以及视频显著对象难以精确分割等问题,利用Flow Net2.0光流法提取时间特征,采用SegNeXt边界增强网络中的卷积注意力模块编码器和轻量级Hamburger解码器利用双流结构实现时空特征有效提取和轮廓特征的准确分割,设计SSM时空特征融合语义增强模块提高帧间目标时空特征动态互补、实现准确定位显著目标,利用粗糙时空显著检测结果进行多层次监督边界增强得到最终具有清晰边界的视频显著性目标检测结果,从而提出边界与语义增强SegNeXt网络模型视频显著性目标检测方法。对比实验结果表明,该方法具有较高的识别准确率和较低的计算量。

关键词：显著性目标检测边界增强语义增强深度学习

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包含过渡区的可自动变模数字锁相环

微电子学 2024年第3期54卷 375-381页

作者：沈祯刘成上海大学微电子学院上海201899

针对传统的数字锁相环频带窄,速度慢,只能锁定中心频率附近频率的缺点,提出了一种具有快捕区、中捕区、过渡区和慢捕区的可变模可监测频率改变的全数字锁相环。该数字锁相环具有自动变模功能,可在锁定过程中自动改变数字滤波器模的值。... 详细信息

针对传统的数字锁相环频带窄,速度慢,只能锁定中心频率附近频率的缺点,提出了一种具有快捕区、中捕区、过渡区和慢捕区的可变模可监测频率改变的全数字锁相环。该数字锁相环具有自动变模功能,可在锁定过程中自动改变数字滤波器模的值。针对传统数字锁相环在锁定快结束阶段容易进入慢捕区的缺点,在原有的捕捉区域中增加了过渡区,进一步加快了锁定速度。当输入的参考信号频率较高时,环路锁定速度更快。当参考信号在41.67~500 kHz时,系统最快可以在7.64μs内完成锁定。在锁定过程的后阶段,参考信号与输出信号的相位差个数在1~5个系统时钟中均匀分布,相位差系统时钟个数为5、3、2时的锁定速度快于相位差系统时钟个数为4、1。

关键词：全数字锁相环 Verilog 自动变模过渡区

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线粒体丙酮酸氧化在蒿甲醚调节2型糖尿病小鼠肝脏糖脂利用中的作用研究

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线粒体丙酮酸氧化在蒿甲醚调节2型糖尿病小鼠肝脏糖脂利用中的作...

作者：沈领领南京中医药大学

学位级别：硕士

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不纯正不作为犯中的“等价性”研究

不纯正不作为犯中的“等价性”研究

作者：沈得康烟台大学

学位级别：硕士

不纯正不作为犯的“等价性”指的是,不作为和作为一样,具有引起刑法分则规定的构成要件危害结果发生的高度盖然性,即在不作为犯中,行为人不作为的时间、地点、方式在一定情况下几乎能必然地引起相应的作为犯所规定的危害结果的发生,进... 详细信息

不纯正不作为犯的“等价性”指的是,不作为和作为一样,具有引起刑法分则规定的构成要件危害结果发生的高度盖然性,即在不作为犯中,行为人不作为的时间、地点、方式在一定情况下几乎能必然地引起相应的作为犯所规定的危害结果的发生,进而在理论上可以将不作为“视为”作为。“行为等价说”正确阐释了“等价性”的实质,值得倡导,即如果行为人的不作为行为能被视为相应作为犯的实行行为,就可以认为二者之间具有“等价性”,进而成立不纯正不作为犯。在“行为等价说”的基础上,对其进行了修正,即如果不作为行为能被视为相应作为犯的帮助行为,二者之间也具有“等价性”。在三阶层的犯罪论体系下,应当将“等价性”放在构成要件符合性阶段进行考虑,赋予其独立的地位。与此同时,应当正确把握“等价性”和作为义务的关系,既要看到二者的区别,将二者严格区分开来;也要看到二者的联系,作为义务是判断“等价性”的前提,如果行为人不具有作为义务,就无需判断“等价性”。通过对国内外学者关于“等价性”判断的反思,提出了对“等价性”判断的理解,肯定了“排他支配设定说”的合理性,并对其进行了细化。在运用“排他支配设定说”判断“等价性”时,应当注意两个方面。在适用前提上,应当有构成要件危害结果的发生和具有作为义务。在司法实践中具体展开时,应当注意分析具体情形:当导致危害结果发生的危险由行为人自己设定时,不作为等价于作为犯的正犯行为;当危险由第三人设定时,不作为等价于作为犯的帮助行为;当危险由被害人设定时,不作为和作为之间不具有“等价性”,行为人不成立不纯正不作为犯,但可以成立相应的纯正不作为犯;当行为人仅具有民法上的义务时,不作为和作为之间不具有“等价性”,应当认定行为人无罪,但可以追究其民事责任。

关键词：不作为犯不纯正不作为犯等价性作为义务不作为

基于机器学习的铜/石墨烯复合材料摩擦磨损性能预测

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热加工工艺 2024年

作者：沈轲彭倚天东华大学机械工程学院

基于传统方法的铜/石墨烯复合材料制备工艺参数的确定耗时耗力，引入机器学习模型来替代传统方法，利用已知的工艺参数就可进行铜/石墨烯复合材料的摩擦磨损性能快速预测。首先通过改变石墨烯含量、球磨时间和实验载荷，获取了56组摩擦... 详细信息

基于传统方法的铜/石墨烯复合材料制备工艺参数的确定耗时耗力，引入机器学习模型来替代传统方法，利用已知的工艺参数就可进行铜/石墨烯复合材料的摩擦磨损性能快速预测。首先通过改变石墨烯含量、球磨时间和实验载荷，获取了56组摩擦系数和磨损率数据；其次采用广义回归神经网络、反向传播神经网络、支持向量回归机和随机森林等方法建立铜/石墨烯复合材料的摩擦系数和磨损率预测模型；最后对模型进行性能评估。研究结果表明：广义回归神经网络摩擦系数预测模型的决定系数达到93%，磨损率预测模型的决定系数达到88%，与其他3种模型相比，广义回归神经网络模型拥有较高的精度，为铜/石墨烯复合材料摩擦磨损性能的预测提供了参考。

关键词：石墨烯复合材料球磨时间摩擦磨损性能机器学习

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武警防化分队核生化救援指挥箱组设计初探

兵工自动化 2024年第7期43卷 40-43页

作者：沈同强武警警官学院训练基地广州510400

针对核与辐射事故、化学事故、生物安全事件等救援指挥需求,设计一种核生化救援指挥箱组。分析武警防化分队使用该箱组的涵义及能力需求,阐述箱组的硬件组成及主要功能,研究设计系统软件系统和信息流程。该研究可为武警防化分队核生化... 详细信息

针对核与辐射事故、化学事故、生物安全事件等救援指挥需求,设计一种核生化救援指挥箱组。分析武警防化分队使用该箱组的涵义及能力需求,阐述箱组的硬件组成及主要功能,研究设计系统软件系统和信息流程。该研究可为武警防化分队核生化救援提供参考。

关键词：核生化救援指挥箱组实时建模

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“双减”政策背景下小学高段语文课后作业设计策略研究 ——以K市S小学为例

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“双减”政策背景下小学高段语文课后作业设计策略研究 ——以K市...

作者：沈冠宇喀什大学

学位级别：硕士

“双减”政策能够减轻义务教育阶段学生的作业负担,还能促进学生全面发展。小学高段作为学生语文能力发展的关键时期,其课后作业的设计不仅关乎学生知识的掌握程度,更对小学生的语文学习兴趣培养和综合素质提升有所帮助。因此,科学、合... 详细信息

“双减”政策能够减轻义务教育阶段学生的作业负担,还能促进学生全面发展。小学高段作为学生语文能力发展的关键时期,其课后作业的设计不仅关乎学生知识的掌握程度,更对小学生的语文学习兴趣培养和综合素质提升有所帮助。因此,科学、合理地设计小学高段语文课后作业,成为了当前教育工作者亟待解决的问题。本研究主要采用问卷调查法、访谈法、文本分析法,从作业理念、目标、内容、类型设计以及评价设计五个维度对“双减”背景下小学高段语文课后作业进行了深入研究。本研究对K市S小学五六年级的师生进行问卷和访谈调查,通对问卷结果和访谈结果的分析,发现“双减”背景下的小学高段语文课后作业有许多问题需要解决,比如设计理念不新颖、作业难度过于统一、作业呈现类型单一、作业内容针对性不强、作业评价不够多元等问题,阻碍学生全面发展,加重了家长负担,影响了教育教学质量的整体提升。对上述问题进行探究发现主要是由于教师对“双减”政策的理解存在偏差、设计作业时忽略学生主体性、对作业不够重视、作业设计思维受惯习牵制,学校相关制度建设不完善等原因所导致。基于以上原因,本研究提出改进建议:从设计原则来讲,设计作业时应遵循目标性原则、多样性原则、生活化原则、系统性原则、主体性原则;其次教师要有以培养学生自主为根,以开展合作交流为土壤,以形成知识体系为主干,以多元评价为发散枝叶的设计思路;最后教师要关注学生更新设计理念,统筹全局健全作业目标体系,分层设计合理均衡作业难度,丰富类型提升学生学习兴趣,多元评价强化评价的有效性。此外,本研究还针对以上优化策略设计了相应的作业案例,借助案例说明作业设计的具体思路和方法。总之,提高学生核心素养,促进学生全面发展成为现代教育的价值追求,作为教学的重要一环,教师要格外重视课后作业的地位,提质增效的设计课后作业,帮助学生减轻学习负担,提高学习效率,促进学生在认知、思维、审美、语言等各方面协同发展。

关键词： “双减”政策小学语文课后作业设计

空间感知与意蕴感受:近年来我国电影中“风景美学”生成的具身性语境

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电影文学 2024年第11期 11-15页

作者：沈家栋王健长沙理工大学设计艺术学院湖南长沙410000

电影中的风景美学通过导演的视觉构图和光影运用,将风景转化为银幕上的诗意画卷,并与故事情节和人物命运交织,传达深层意义。具身性的空间感知强调身体与环境的相互交织,电影中的风景描绘结合人物感受,展现具身感知的风景。观众通过全... 详细信息

电影中的风景美学通过导演的视觉构图和光影运用,将风景转化为银幕上的诗意画卷,并与故事情节和人物命运交织,传达深层意义。具身性的空间感知强调身体与环境的相互交织,电影中的风景描绘结合人物感受,展现具身感知的风景。观众通过全身心感受的方式理解电影中的风景,获得新的“风景美学”体验。这种具身性的感知方式提醒我们关注身体经验、动作与环境的关系对感知、认知的影响,由此深化对电影风景的理解与共鸣。

关键词：电影现象学风景描绘具身感知空间美学

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