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击打式松果采摘机器人设计与试验

农业机械学报 2020年第8期51卷 26-33页

作者：王克奇张维昊罗泽张怡卓东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040

针对人工采摘松果过程中存在严重安全隐患的问题,设计了一种击打式松果采摘机器人,该机器人系统主要由电机驱动模块、主控模块、视觉模块、夹持模块、采摘模块组成,视觉模块完成松果识别与定位,实时反馈给主控模块,并控制电机驱动模块,... 详细信息

针对人工采摘松果过程中存在严重安全隐患的问题,设计了一种击打式松果采摘机器人,该机器人系统主要由电机驱动模块、主控模块、视觉模块、夹持模块、采摘模块组成,视觉模块完成松果识别与定位,实时反馈给主控模块,并控制电机驱动模块,配合夹持模块和采摘模块作业实现松果采摘。采用Matlab仿真软件建立松果采摘机器人运动学模型,求解出机械臂工作空间为直径4.5 m的球体;基于冲量原理和Lagrange方程建立碰撞动力学模型,通过动态分析求解出碰撞后各关节保持原有运动规律所需的驱动力矩;运用静力学原理建立关键组件有限元模型,利用ANSYS Workbench对结构进行优化设计,优化后其安全系数最低为1.5771,支撑关节最大变形4.1484 mm。仿真结果表明:该机器人结构在运动学、动力学及静力学方面均满足设计要求。制作物理样机并在实验室环境下进行了松果采摘试验,样机初始状态尺寸1000 mm×1200 mm×1100 mm,试验结果验证了机器人结构设计的合理性与实用性。

关键词：松果采摘机器人击打式运动学分析动力学分析有限元分析

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残差网络分层融合的高光谱地物分类

光谱学与光谱分析 2019年第11期39卷 3501-3507页

作者：张怡卓徐苗苗王小虎王克奇东北林业大学机电工程工程学院

高光谱图像具有较高的空间分辨率,蕴含着丰富的空间光谱信息,近年来被广泛用于城市地物分类中。在高光谱图像分类过程中,空间光谱特征的提取直接影响着分类精度;传统的高光谱图像特征提取方法只利用了4或8邻域的像素进行简单卷积处理,... 详细信息

高光谱图像具有较高的空间分辨率,蕴含着丰富的空间光谱信息,近年来被广泛用于城市地物分类中。在高光谱图像分类过程中,空间光谱特征的提取直接影响着分类精度;传统的高光谱图像特征提取方法只利用了4或8邻域的像素进行简单卷积处理,因而丢失了大量的复杂、有效信息;卷积神经网络(CNN)虽然可以自动提取空间光谱特征,在保留图像空间信息的同时,简化网络模型,但是,随着网络深度增加,网络分类产生退化现象,而且网络间缺乏相关信息的互补性,从而影响分类精度。该工作引入CNN自动提取空间光谱特征,并且针对CNN深度增加所导致的退化问题,设计了面向地物分类的高光谱特征融合残差网络。首先,为了降低高光谱图像的光谱冗余度,利用PCA提取主要光谱波段;然后,为了逐级提取光谱图像的空间光谱特征,定义了卷积核为16,32,64的低、中、高3层残差网络模块,并利用64个1×1的卷积核对3层特征输出进行卷积,完成维度匹配与特征图融合;接着,对融合后的特征图进行全局平均池化(GAP)生成用于分类的特征向量;最后,引入具有可调节机制的Large-Margin Softmax损失函数,监督模型完成训练过程,实现高光谱图像分类。实验采用Indian Pines,University of Pavia和Salinas地区的高光谱图像来验证方法有效性,设置批次训练的样本集为100,网络训练的初始学习率为0.1,当损失函数稳定后学习率降低为0.001,动量为0.9,权重延迟为0.000 1,最大训练迭代次数为2×10^4,当3个数据集的样本块像素分别设置为25×25,23×23,27×27,网络深度分别为28,32和28时,3个数据集的分类准确率最高,其平均总体准确率(OA)为98.75%、平均准确率(AA)的评价值为98.1%,平均Kappa系数为0.98。实验结果表明,基于残差网络的分类方法能够自动学习更丰富的空间光谱特征,残差网络层数的增加和不同网络层融合可以提高高光谱分类精度;Large-Margin Softmax实现了类内紧凑和类间分离,可以进一步提高高光谱图像分类精度。

关键词：高光谱图像分类深度学习残差网络 Large-Margin Softmax

侵蚀降雨下厨余垃圾施用对滇中烤烟农田生态系统氮磷平衡特征的影响

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水土保持研究 2025年第2期 91-101页

作者：张董辉温昌焘王克勤宋娅丽陈雯陈炳绅西南林业大学水土保持学院云南省玉溪市红塔区水利局水土保持工作站西南林业大学生态与环境学院云南省玉溪市水利局

[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征，阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响，为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象，设置... 详细信息

[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征，阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响，为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象，设置8种不同施肥方式，分别为不施肥对照CK、单施化肥NPK（1 t/hm2）、单施厨余垃圾FW（FWL:12 t/hm2,FWM:15 t/hm2,FWH:18 t/hm2）、厨余垃圾配施化肥FW-NPK（FWL-NPK:12 t/hm2+1 t/hm2,FWM-NPK:15 t/hm2+1 t/hm2,FWH-NPK:18 t/hm2+1 t/hm2）,研究厨余垃圾对烤烟农田生态系统径流泥沙氮磷流失量、土壤氮磷素残存量、烤烟氮磷素吸收量以及农田烤烟生态系统氮磷平衡的影响。[结果]（1）径流泥沙中的TN和TP含量随时间递减。FW相较CK,径流TN流失量减少31.26%～53.84%、TP减少13.44%～45.83%;泥沙TN减少：6.31%～120.74%、TP减少：5.22%～62.55%。（2）在4个生长时期，FW,FW-NPK和NPK处理均显著提高土壤TN和NO-3-N含量；FWH-NPK处理显著提升土壤NH+4-N和TP含量；FW处理显著提升土壤AP含量。植株TN含量总体趋势表现为叶>茎>根，TP含量表现为叶>根>茎，每个器官TN和TP含量均随着FW施入量的增加而增加。（3）各处理径流流失量分别占N,P输入量的19.71%～43.09%,0.88%～2.94%;泥沙流失量分别占2.51%～5.93%,4.23%～18.64%;土壤残存量分别占19.83%～55.00%,62.77%～85.45%;植物吸收量分别占22.79%～35.06%,9.08%～15.65%;土壤残存量占N,P输入量的主体部分。[结论]FWH处理能够有效维系烤烟农田生态系统N,P平衡，增加植物吸收量和增强土壤N,P固定能力的同时，能够有效降低N,P的流失量，是一种环境友好型施肥方式。

关键词：厨余垃圾农田生态系统烤烟氮磷平衡

河南部分地区奶牛肠道纤毛虫感染情况及分子鉴定

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动物医学进展 2025年第1期46卷 135-140页

作者：丰山旺冯彩彩徐啊慧赵立卓胡苏辉王天奇闫文朝河南科技大学动物科技学院河南洛阳471023

为了明确奶牛肠道纤毛虫的感染情况及其人兽共患风险,从河南省不同地区8个集约化奶牛场中采集462份新鲜粪样,采用粪便直接涂片法镜检和基于18S rDNA和ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列对样品中纤毛虫感染情况和分子特性进行了鉴定。结果显示,奶... 详细信息

为了明确奶牛肠道纤毛虫的感染情况及其人兽共患风险,从河南省不同地区8个集约化奶牛场中采集462份新鲜粪样,采用粪便直接涂片法镜检和基于18S rDNA和ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列对样品中纤毛虫感染情况和分子特性进行了鉴定。结果显示,奶牛粪便中存在有槽巴克斯顿纤毛虫和结肠小袋纤毛虫,其中有槽巴克斯顿纤毛虫感染率为29.9%,成年牛感染率显著高于其他年龄段奶牛(P0.05),8份样品为有槽巴克斯顿纤毛虫和结肠小袋纤毛虫混合感染。未从奶牛粪便中检出瘤胃内纤毛虫,说明奶牛瘤胃内的共生纤毛虫不随粪便排出体外。研究结果为集约化奶牛场纤毛虫病的防控提供了重要的基础数据。

关键词：奶牛有槽巴克斯顿纤毛虫结肠小袋纤毛虫瘤胃内纤毛虫分子鉴定

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理想格上基于身份的可截取签名方案

信息安全研究 2025年第1期 57-65页

作者：王庆楠王克陈辉焱辛红彩姚云飞王宇北京电子科技学院北京邮电大学网络空间安全学院

可截取签名允许签名人根据需要，在不与原始签名人交互的情况下删除已签名中的敏感数据块，并为截取后的数据计算一个公开并且可验证的签名．目前大多数可截取签名方案都是基于传统数论的困难假设构造的，鉴于量子计算机可能构成的威胁... 详细信息

可截取签名允许签名人根据需要，在不与原始签名人交互的情况下删除已签名中的敏感数据块，并为截取后的数据计算一个公开并且可验证的签名．目前大多数可截取签名方案都是基于传统数论的困难假设构造的，鉴于量子计算机可能构成的威胁，构造能够抵抗量子计算攻击的可截取签名方案尤为重要．因此基于格的Ring-SIS(ring short integer solution)问题，提出一种理想格上基于身份的可截取签名方案，证明了该方案在选择身份和消息攻击下存在不可伪造性和隐私性．理论分析和效率分析表明，相较于同类方案，该方案在功能性上同时具备身份认证、隐私性和抗量子攻击等多种功能，用户公钥尺寸更短、安全性更高、算法耗时更低．

关键词：理想格 Ring-SIS 隐私保护基于身份的密码体制可截取签名

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加热方式对注射塑化能力和比能耗的影响

塑料 2012年第4期41卷 52-54,43页

作者：董燕卓王克俭北京化工大学机电工程学院北京100029

以注塑机机筒加热和机筒内物料的塑化过程为研究对象,通过理论分析和实验,分析感应加热温升过程和特点,研究螺杆转速变化对感应加热和电阻加热下注塑机产量和比能耗的影响。结果表明:在一定转速(71、109和144 r/min)下,加热方式对塑化... 详细信息

以注塑机机筒加热和机筒内物料的塑化过程为研究对象,通过理论分析和实验,分析感应加热温升过程和特点,研究螺杆转速变化对感应加热和电阻加热下注塑机产量和比能耗的影响。结果表明:在一定转速(71、109和144 r/min)下,加热方式对塑化产量影响不大,但感应加热比电阻加热节能(分别为25.04%、19.23%和12.76%)。

关键词：注塑机感应加热塑化能力比能耗螺杆转速

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俯冲带大断层的强度问题

地球物理学报 2021年第10期64卷 3452-3465页

作者：王克林太平洋地球科学中心加拿大地质调查局加拿大不列颠哥伦比亚省悉尼市V8L 4B2

俯冲带大断层的强度是地球动力学的一个重要问题.过去20年来,学界对这一问题的认识有了根本性的改变.本文将简单介绍近期这一研究的核心科学内容、主要方法和结果.宏观估计这种断层大尺度平均强度的有效方法只有两种:一是用弧前地壳应... 详细信息

俯冲带大断层的强度是地球动力学的一个重要问题.过去20年来,学界对这一问题的认识有了根本性的改变.本文将简单介绍近期这一研究的核心科学内容、主要方法和结果.宏观估计这种断层大尺度平均强度的有效方法只有两种:一是用弧前地壳应力观测约束横向挤压力从而推算大断层强度,二是用弧前地表热流观测约束断层摩擦生热量从而推算大断层强度.目前的研究结果表明:首先,这些断层极弱,其有效摩擦系数一般在0.03左右,有些可能略大于0.1,这一结果也解释了为什么俯冲带不是造山带.其次,发生特大地震的大断层是最弱的,充分表明大地震不需要高强度断层和高应力,而需要易于破裂传播扩展的地质条件.另外,大地震发生时断层的应力降与强度相比,既不是微乎其微,也远不到百分之百.导致大断层极弱的地质原因还尚不明确.一般认为需要相当高的孔隙液压,但是断层泥中的软弱含水矿物可能也起关键作用.

关键词：俯冲带大断层摩擦强度弧前应力摩擦生热大地震应力降

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川西铜矿周边土壤铬含量高光谱反演研究

测绘工程 2025年第1期34卷 62-67页

作者：王光羽杨斌陈卓尔魏添翼杨坤卓思杰西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 国家遥感中心绵阳科技城分部四川绵阳621010 西南科技大学四川天府新区创新研究院成都621010

矿产资源的开采,给其周边土壤带来许多环境问题,如何快速筛查出矿区周边土壤污染情况尤为重要。本文以川西某铜矿周边土壤作为研究对象,采用LASSO算法对SG平滑后的高光谱数据R SG和经过多元散射校正(MSC)、一阶微分(FD)、倒数变换(RT)... 详细信息

矿产资源的开采,给其周边土壤带来许多环境问题,如何快速筛查出矿区周边土壤污染情况尤为重要。本文以川西某铜矿周边土壤作为研究对象,采用LASSO算法对SG平滑后的高光谱数据R SG和经过多元散射校正(MSC)、一阶微分(FD)、倒数变换(RT)的光谱数据进行特征波段的筛选。使用偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)、支持向量机回归(SVR)、极端梯度提升(XGBoost)、反向传播神经网络(BPNN)5种模型进行反演。结果表明,R SG、MSC、FD筛选出的特征波段集中在近红外区域,RT筛选出的特征波段集中在可见光区域;MSC-SVR模型的R 2,RMSE和RPD分别为0.763、6.745、2.06,在所有模型中精度最高,该模型可用于研究区土壤中铬的快速监测。

关键词：高光谱反演土壤重金属含量光谱分析川西铜矿铬含量

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优化方法程序库OPB-1在喷灌管网优化设计中的应用

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节水灌溉 1998年第2期 32-34页

作者：王士武卓四清王克利黑龙江水利专科学校 150086 武汉水利电力大学 430072 小浪底建管局移民局 450004