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基于深度强化学习的机械臂视觉伺服抓取

基于深度强化学习的机械臂视觉伺服抓取

作者：王凯军浙江大学

学位级别：硕士

机械臂抓取静态或动态物体是智能工厂流水线上的常见工序,可以取代人工提升生产效率,视觉伺服可以根据实时图像反馈控制机械臂跟踪抓取目标物体,而以图像雅可比矩阵方法为代表的传统图像视觉伺服高度依赖特征点的稳定匹配,鲁棒性弱且难... 详细信息

机械臂抓取静态或动态物体是智能工厂流水线上的常见工序,可以取代人工提升生产效率,视觉伺服可以根据实时图像反馈控制机械臂跟踪抓取目标物体,而以图像雅可比矩阵方法为代表的传统图像视觉伺服高度依赖特征点的稳定匹配,鲁棒性弱且难以应对目标物脱离视野的情况。本文将深度强化学习算法与视觉伺服相结合,提出了基于深度Q网络（DQN）及深度确定性策略梯度法（DDPG）的通用化视觉伺服方法,训练深度神经网络根据手眼图像输出机械臂动作,跟踪并抓取目标物体,并提出优化方法解决了原算法中网络训练效率低、收敛性差的问题,在仿真与实际系统中验证了效果。本文的具体研究工作如下:（1）面向笛卡尔空间位置控制的视觉伺服,提出了通用化的基于改进DQN算法的DQN-PBVS和DQN-IBVS方法,分别可训练神经网络根据位置反馈、手眼图像反馈输出机械臂末端在笛卡尔空间中的位姿动作,跟踪抓取目标物体。针对一般DQN网络训练中采用状态评价式奖励函数和单经验池造成容易陷入局部极值、训练效率低及收敛性弱的问题,提出了结合双经验池的势能差分式奖励函数构造法,能有效避免策略陷入局部极值,提高优良样本利用率,经数据对比验证提高了DQN网络训练效率与收敛性。为验证上述方法,针对具体任务自主设计了神经网络结构和训练策略,于仿真中进行训练,并验证可跟踪抓取静态或动态的目标物体,能够在目标部分脱离视野的情况下稳定跟踪,具有良好的抗扰动性能和动态跟踪性能。（2）面向速度控制的视觉伺服,提出了通用化的基于改进DDPG算法的笛卡尔空间DDPG-IBVS方法和关节空间DDPG-IBVS方法,前者可训练神经网络根据手眼图像反馈输出笛卡尔空间实时速度,后者训练的网络可实现无模型端到端地根据手眼图像实时控制六关节速度,跟踪抓取目标物体。针对一般DDPG方法中同时训练两个深度网络造成的学习效率低、收敛性差的问题,除了采用结合双经验池的势能差分式奖励函数构造法之外,还提出了异构状态的Critic网络优化设计方法,使Critic网络更高效地辅助Actor网络的训练,经实验验证,进一步提高了DDPG网络的训练效率和收敛性。为验证上述方法,针对具体任务自主设计了分支深度神经网络结构和训练策略,在仿真和实际机械臂抓取系统均验证了其跟踪抓取的抗干扰性能和动态跟踪性能。

关键词：视觉伺服六轴机械臂深度强化学习神经网络跟踪抓取

添加反硝化菌群的A/O反硝化除磷低碳工艺启动

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环境工程学报 2023年

作者：姚仁达苑泉王凯军清华大学环境学院北京工商大学生态环境学院天津市滨海新区环境创新研究院

为探究反硝化除磷低碳工艺的实际效果，采用序批式反应器(SBR)，根据底物反应速率来调节底物流加速率，在(20±2) ℃、pH值(7.5±0.2)和溶解氧(DO)为0的条件下，富集得到可同时利用亚硝酸盐和硝酸盐为电子受体的反硝化菌群，添加至厌氧... 详细信息

为探究反硝化除磷低碳工艺的实际效果，采用序批式反应器(SBR)，根据底物反应速率来调节底物流加速率，在(20±2) ℃、pH值(7.5±0.2)和溶解氧(DO)为0的条件下，富集得到可同时利用亚硝酸盐和硝酸盐为电子受体的反硝化菌群，添加至厌氧-缺氧-好氧(A2/O)工艺中，刺激反硝化细菌发挥生物除磷功能，开展工艺启动研究。结果表明，加入反硝化菌群后，A2/O工艺发生了明显的反硝化除磷反应，且系统运行稳定；反硝化除磷途径TP去除负荷均值约为0.0148 kg·(m3·d)-1。厌氧出水TP平均值达到11.95 mg·L-1，且缺氧吸磷量与好氧吸磷量的平均比率约为2.40，即平均反硝化除磷率高达73.34%。这表明在单污泥A2/O工艺中成功实现了反硝化除磷的启动，从而证明了反硝化菌群的生物强化作用，其中的反硝化除磷功能菌群的相对优势菌属包括Dechloromonas、Rhodobacter、Thermomonas等。本研究可为探索基于传统活性污泥系统的低碳途径生物脱氮除磷工艺、并更好地利用反硝化除磷菌 (DPAOs) 提供了案例参考。

关键词：单污泥工艺 A /O工艺反硝化除磷低碳反硝化菌群生物强化

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视网膜神经节细胞的分类和功能研究进展

中华眼科杂志 2022年第5期58卷 390-395页

作者：顾钰香陈敏王凯军浙江大学医学院附属第二医院眼科中心杭州310009

视网膜神经节细胞(RGC)是视觉通路中最重要的一类神经细胞,其轴突组成的视神经是视觉信号传递到大脑的唯一通路,对RGC的形态学特性、基因表达特性、空间分布特性以及功能特性进行研究具有重要意义。本文汇总相关研究进展,对RGC的分类、... 详细信息

视网膜神经节细胞(RGC)是视觉通路中最重要的一类神经细胞,其轴突组成的视神经是视觉信号传递到大脑的唯一通路,对RGC的形态学特性、基因表达特性、空间分布特性以及功能特性进行研究具有重要意义。本文汇总相关研究进展,对RGC的分类、目前已明确的RGC类型以及不同损伤下不同类型RGC的损伤特点进行综述,为全面了解RGC的生理学、病理学特征和视神经损伤相关疾病提供参考。

关键词：视网膜神经节细胞树突视通路视神经损伤青光眼

600MPa高强钢筋混凝土柱塑性铰长度数值分析

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600MPa高强钢筋混凝土柱塑性铰长度数值分析

作者：王凯军合肥工业大学

学位级别：硕士

高强钢筋可以有效降低单位面积钢筋的用量,节约资源,并且利用钢筋与混凝土材料的高强化建设高强度钢筋混凝土结构将是未来建造工程结构的重要趋势,600MPa级高强钢筋兼具强度、延性以及可塑性等优点,将拥有广泛的应用前景。一直以来,基... 详细信息

高强钢筋可以有效降低单位面积钢筋的用量,节约资源,并且利用钢筋与混凝土材料的高强化建设高强度钢筋混凝土结构将是未来建造工程结构的重要趋势,600MPa级高强钢筋兼具强度、延性以及可塑性等优点,将拥有广泛的应用前景。一直以来,基于强度的抗震设计都是各国设计规范的主流,但数次地震引发的灾害表明,钢筋混凝土柱具备良好的变形能力是防止结构倒塌破坏的有效方法。目前,愈来愈多的国家依据延性抗震理论进行抗震设计,通过分析计算令塑性铰形成在预先设定部位,转动减缓地震波对结构的冲击破坏,塑性铰作为结构主要的耗能部位,对结构变形产生影响的同时促使内力进行重分布。同时,塑性铰长度不仅是结构塑性设计和延性设计的重要参数,也是结构抗震加固的重要依据。本文通过有限元模拟研究不同参数对600MPa高强钢筋混凝土柱塑性铰长度及延性性能的影响,为配置600MPa高强钢筋的混凝土结构延性抗震设计提供依据。主要工作如下:首先,基于ABAQUS分析平台建立高强钢筋混凝土柱有限元分析模型,通过对比试验的破坏状态、滞回曲线、延性参数数值以及塑性铰长度等特征点来验证文中有限元模型建立方法、参数设定的适用性,以及采用纵筋屈服法、混凝土破碎区域法确定塑性铰长度兼具可行性和精度。其次,通过对25根反复荷载作用下的600MPa高强钢筋混凝土柱进行有限元模拟分析,研究轴压比、剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、体积配箍率对塑性铰长度的影响。并通过对比塑性铰长度建议公式计算值与模拟值设定拟合模型,对有限元模拟塑性铰长度数据进行多元线性回归分析,给出600MPa高强钢筋混凝土柱塑性铰长度计算公式。最后,基于柱的位移-曲率关系,通过公式换算得出塑性铰长度作为计算曲率延性系数的重要中间变量,并运用塑性铰长度的模拟成果配合屈服位移、极限位移等相关延性数据,计算曲率延性系数、位移延性系数以及极限位移角等延性评价指标,分析延性性能及其影响因素。

关键词： 600MPa高强钢筋有限元模拟塑性铰长度公式拟合延性指标

平台经济中数据控制与垄断问题的政治经济学分析

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当代经济研究 2021年第7期311卷 5-15+2+113页

作者：韩文龙王凯军西南财经大学经济学院

平台经济中的数据控制问题不仅表现出马克思价值运动理论的一般逻辑,而且具有时代性。在平台"归一"逻辑下,数据控制不仅拓展了价值运动的时空边界、促成了价值运动的平台化,而且使价值攫取在更大范围且以更为隐秘的方式进行,形成了新的... 详细信息

平台经济中的数据控制问题不仅表现出马克思价值运动理论的一般逻辑,而且具有时代性。在平台"归一"逻辑下,数据控制不仅拓展了价值运动的时空边界、促成了价值运动的平台化,而且使价值攫取在更大范围且以更为隐秘的方式进行,形成了新的异化形式,对平台经济的高质量发展构成了重大挑战。通过数据控制问题反思平台经济本身,现有关于平台经济的讨论存在偏误,应从辩证发展的角度看待平台实现垄断的进步性与打破垄断的必要性;在数据成为平台核心资产的现实情况下,平台经济的问题既是垄断问题又是产权问题。针对数据控制问题,建议从数据权利立法、劳动者权益保障和平台垄断治理三个方面着手,促成资本合理有序的扩张,让平台经济真正服务于人民日益增长的对美好生活的需要。

关键词：平台经济数据控制价值运动平台垄断

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更名原因、市场环境与A股上市公司价值分析

更名原因、市场环境与A股上市公司价值分析

作者：王凯军广西大学

学位级别：硕士

近年来,中国证券市场上出现了很多上市公司变更公司名称、变更股票或证券简称的现象。上市公司变更名称及简称的原因有很多,如重大资产重组、变更经营范围、主营业务改变等。以往的研究更加注重更名的短期反应,而更名对公司价值的影响... 详细信息

近年来,中国证券市场上出现了很多上市公司变更公司名称、变更股票或证券简称的现象。上市公司变更名称及简称的原因有很多,如重大资产重组、变更经营范围、主营业务改变等。以往的研究更加注重更名的短期反应,而更名对公司价值的影响研究较少。并且在2016年10月10日出台《上市公司变更证券简称业务指引》后,对上市公司更名进行了限制,改变了上市公司更名环境。本文以2005-2018年间中国A股市场上发生名称变更及股票简称变更的上市公司为研究对象（样本预处理中剔除了相应的公司,数据描述中会详细说明）,以公司发布在巨潮资讯网的更名公告及会议公告为主要依据,分析出公司更名的不同原因（整理出变更经营范围、主营业务改变等15种原因）。本文主要从上市公司更名的角度出发,运用倾向性得分匹配（PSM）法为更名样本匹配出未更名样本,双重差分法（DID）分析公司更名、不同原因更名对公司价值的影响;《指引》改变更名市场环境后上市公司更名对公司价值的影响,发现公司更名、不同原因更名对公司价值的影响显著为正,市场环境改变后其影响显著为负,对公司更名起到一定的约束作用;运用事件研究法分析《指引》发布后进行更名的公司,其更名公告发布前后对股票价格的短期影响,发现公告发布后股票价格下降,有些交易日显著为负的,股票的短期反应为公司价值的研究提供了依据。本文的主要实证结果有:第一,短期市场反应显著性检验,《指引》发布后,公司更名公告事件日当天的平均超额收益率显著为正,且事件日前出现平均超额收益率显著为正,更名信息在公告发布前已经泄露,市场提前做出了反应,股票价格显著上涨,但是在事后第六天出现显著为负的平均超额收益率,市场产生反向修正的情况,平均超额收益率出现显著为负的情况。第二,公司价值显著性检验,（1）公司更名对公司价值的影响检验显示,公司更名对公司价值的影响是正向且显著的;不同原因公司价值的影响是正向的;（2）《指引》发布后,更名环境改变,检验显示,公司更名对公司价值的影响是负向且显著的;不同原因对公司价值的影响是负向的,说明《指引》发布后,对更名起到有效的限制。

关键词：公司更名更名原因公司价值双重差分

采用热管实现池式供热堆非能动余热导出的试验研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 79-83页

作者：吕军中国核电工程有限公司河北分公司石家庄050011

为实现池式供热堆非能动安全设计,进一步提高其环境友好性,以满足核能供暖设施贴近公众建设的要求,本研究针对池式供热堆低温常压的运行特点,介绍了采用低温热管实现非能动余热导出的试验研究情况,分析了关键试验参数并给出选取建议。... 详细信息

为实现池式供热堆非能动安全设计,进一步提高其环境友好性,以满足核能供暖设施贴近公众建设的要求,本研究针对池式供热堆低温常压的运行特点,介绍了采用低温热管实现非能动余热导出的试验研究情况,分析了关键试验参数并给出选取建议。研究结果表明,采用低温热管能够实现池式供热堆水池热量向环境大气的非能动导出功能。本研究成果为池式供热堆工程化设计提供了重要支撑。

关键词：池式供热堆非能动余热导出系统热管技术

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特殊人群甲状腺功能减退症诊治的问题与展望

中华医学杂志 2023年第5期103卷 305-310页

作者：赵家军山东第一医科大学附属省立医院内分泌与代谢病科济南250021

我国甲状腺疾病患病率逐年升高,甲状腺功能减退症(甲减)尤为突出。本文就特殊人群甲减诊治的临床问题进行论述,包括肥胖、老年、儿童及孕妇在内的特殊人群。肥胖导致甲减的发病机制和干预措施是研究的前沿热点;老年人亚临床甲减患病率最... 详细信息

我国甲状腺疾病患病率逐年升高,甲状腺功能减退症(甲减)尤为突出。本文就特殊人群甲减诊治的临床问题进行论述,包括肥胖、老年、儿童及孕妇在内的特殊人群。肥胖导致甲减的发病机制和干预措施是研究的前沿热点;老年人亚临床甲减患病率最高,而诊断标准和治疗策略还存在争议;妊娠期亚临床甲减和低甲状腺素血症的危害和治疗是目前国际上的焦点问题;儿童的先天性甲减的筛查和诊治也存在不容忽视的问题,还需要开展高质量临床研究为临床诊治提供依据,深入开展相关机制研究为构建甲减的科学防治体系建立基础。

关键词：甲状腺功能减退症肥胖老年儿童妊娠

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肿瘤心脏病学:新兴交叉学科的机遇与挑战

中华医学杂志 2023年第42期103卷 3315-3320页

作者：卜军上海交通大学医学院附属仁济医院心内科肿瘤系统医学全国重点实验室上海市肿瘤研究所上海200127

抗肿瘤治疗领域的发展突飞猛进,使肿瘤幸存者的数量日益增加。肿瘤治疗相关心血管毒性(CTR-CVT)已成为严重影响肿瘤患者生活质量与生存期的重要原因。肿瘤心脏病学这一新兴亚专业在此背景下应运而生。由于肿瘤疾病的类型和诊疗策略具有... 详细信息

抗肿瘤治疗领域的发展突飞猛进,使肿瘤幸存者的数量日益增加。肿瘤治疗相关心血管毒性(CTR-CVT)已成为严重影响肿瘤患者生活质量与生存期的重要原因。肿瘤心脏病学这一新兴亚专业在此背景下应运而生。由于肿瘤疾病的类型和诊疗策略具有异质性,肿瘤患者管理需多学科共同参与。目前肿瘤心脏病学领域相应的临床研究和循证依据尚不足,导致其诊疗规范化有待提高;同时肿瘤心脏病亚专业医师的培养模式尚在探索中。本文就肿瘤心脏病学领域现阶段所面临的机遇与挑战进行了阐述与深入思考,提出了中国学者面对的临床研究前景以及肿瘤心脏病亚专业医师的未来培养模式。

关键词：肿瘤肿瘤心脏病心血管毒性交叉学科