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基于AC-YOLO的路面落叶检测方法

控制与决策 2023年第7期38卷 1878-1886页

作者：缪燕子张宗伟王贺升代伟赵忠祥王啸林杨春雨史延诺中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221000

随着城市绿化程度的不断提高,落叶清理任务变得更加复杂繁重.针对落叶形状多变、大小不一、背景复杂、分布不均的特点,提出一种融合Attention-Context(AC)网络和YOLOv3的落叶检测算法(AC-YOLO),解决现有模型对落叶漏检、误检的问题,实... 详细信息

随着城市绿化程度的不断提高,落叶清理任务变得更加复杂繁重.针对落叶形状多变、大小不一、背景复杂、分布不均的特点,提出一种融合Attention-Context(AC)网络和YOLOv3的落叶检测算法(AC-YOLO),解决现有模型对落叶漏检、误检的问题,实现快速、准确地识别检测路面落叶.针对小目标落叶易发生漏检的问题,提出AC网络结构,将不同层次的特征映射融合作为小目标的上下文信息,同时引入自注意力机制来抑制复杂背景和底层噪声带来的影响,提升小目标落叶检测能力;其次,采用Mish激活函数替换Leaky ReLU以提升模型的泛化能力,提高落叶检测准确度;最后,考虑到落叶堆叠情况对清理机器人的工作效率有影响,提出非极大值融合算法(non-maximum fusion,NMF)来融合密集落叶预测框,从而通过更少的导航点解决密集落叶的检测问题,同时提升落叶检测清理的效率.实验结果表明,基于AC-YOLO的检测算法对落叶检测的覆盖率(cover)达到95%,检测速度达到53帧/s,可以完成实际应用环境中的落叶检测任务,实现对落叶的高效率、智能化清理.

关键词：落叶检测 YOLOv3 小目标检测上下文信息注意力机制 Mish激活非极大值融合

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软体机器人手眼视觉/形状混合控制

机器人 2018年第5期40卷 619-625页

作者：王昱欣王贺升陈卫东上海交通大学自动化系上海200240

当末端带有相机的连续型软体机器人进行作业时,由于避障、安全性等多方面因素,既需要末端相机一机器人系统的视觉伺服,也需要机器人的整体形状控制.针对这个问题,本文提出了一种软体机器人手眼视觉/形状混合控制方法.该方法无需知道空... 详细信息

当末端带有相机的连续型软体机器人进行作业时,由于避障、安全性等多方面因素,既需要末端相机一机器人系统的视觉伺服,也需要机器人的整体形状控制.针对这个问题,本文提出了一种软体机器人手眼视觉/形状混合控制方法.该方法无需知道空间特征点的3维坐标,只需给定特征点在末端相机像平面的期望像素坐标和软体机器人的期望形状就可达到控制目的.建立了软体机器人的运动学模型,利用该模型,结合深度无关交互矩阵自适应手眼视觉控制和软体机器人形状控制,提出了一种混合控制律,并用李亚普诺夫稳定性理论对该控制律进行证明.仿真和实验的结果均表明,末端相机特征点像素坐标和形状可以收敛到期望值.

关键词：软体机器人手眼视觉伺服形状控制

基于软体机器人冗余自由度的实时避障位置控制

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机器人 2017年第3期39卷 265-271页

作者：倪杭王贺升陈卫东上海交通大学上海200240

研究了如何利用软体机器人空间运动的冗余性,解决控制末端位置时环境中存在障碍物的问题.首先建立了软体机器人的运动学分段常曲率模型,设计了实现实时避障和末端位置控制双重任务的控制算法.算法中在障碍区周围划分警戒区,基于机械臂... 详细信息

研究了如何利用软体机器人空间运动的冗余性,解决控制末端位置时环境中存在障碍物的问题.首先建立了软体机器人的运动学分段常曲率模型,设计了实现实时避障和末端位置控制双重任务的控制算法.算法中在障碍区周围划分警戒区,基于机械臂上标记点的位置反馈,分别给出末端无碰撞风险时的运动策略,以及当末端和中间点进入警戒区时的运动策略,并利用雅可比矩阵的广义逆求出应施加的控制变量.利用李亚普诺夫定理证明了逆雅可比法控制的稳定性.最后,在2维空间进行了实验,结果显示末端可以到达目标点,并且末端与机械臂体能够避开障碍物,验证了避障算法的有效性和位置控制的稳定性.

关键词：软体机器人冗余自由度分段常曲率模型避障位置控制

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仿章鱼软体机器人形状控制

机器人 2016年第6期38卷 754-759页

作者：张润玺王贺升陈卫东上海交通大学自动化系上海200240

提出一种针对仿章鱼软体机器人的形状控制算法.由于软体机器人具有无限多自由度,所以无法使用针对刚体的机器人控制对软体机器人进行控制.根据软体机器人的运动特点,本文提出针对软体机器人的形状控制参数.通过对软体机器人的运动学建模... 详细信息

提出一种针对仿章鱼软体机器人的形状控制算法.由于软体机器人具有无限多自由度,所以无法使用针对刚体的机器人控制对软体机器人进行控制.根据软体机器人的运动特点,本文提出针对软体机器人的形状控制参数.通过对软体机器人的运动学建模,建立软体机器人控制参数与驱动线长度之间的函数关系,进而设计形状控制算法.通过李亚普诺夫理论,对形状控制算法的稳定性进行了分析.最后,通过实验验证了形状控制算法的有效性.

关键词：仿章鱼软体机器人形状控制运动学模型

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受限网络带宽下遥操作机器人的视频传输控制

上海交通大学学报 2014年第12期48卷 1700-1707页

作者：李梁王贺升陈卫东上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对搭载多个视像传感器的遥操作机器人系统,提出一套适用于遥操作系统网络应用层的视像传输带宽分配算法.根据遥操作机器人当前执行的任务计算得到各视像的传输权重,采用多目标优化方法,在总传输数据量不超过系统传输带宽的前提下,依... 详细信息

针对搭载多个视像传感器的遥操作机器人系统,提出一套适用于遥操作系统网络应用层的视像传输带宽分配算法.根据遥操作机器人当前执行的任务计算得到各视像的传输权重,采用多目标优化方法,在总传输数据量不超过系统传输带宽的前提下,依据权重公平将传输带宽分配给各个视像传感器.该算法对于带宽受限的传输网络,通过修改视像采集分辨率与帧率达到控制传输带宽的目的,避免了因网络拥堵导致的传输丢帧现象,从而保障传输视像的实时性和完整性,使系统可以依赖于视觉图像质量完成遥操作任务.设计的算法已运用于实际变电站环境中的巡检机器人,为系统提供流畅完整的视频传输服务,验证了算法的实用性.

关键词：遥操作机器人流媒体传输带宽分配

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软体机器人研究展望:结构、驱动与控制

机器人 2018年第5期40卷 577-577页

作者：文力王贺升北京航空航天大学机械工程与自动化学院北京100191 上海交通大学自动化学院上海200240

作为一项多学科交叉研究,软体机器人的研究不但有助于揭示自然界生物在材料、力学、形态学、运动学方面的科学问题,而且还有利于推动新的机器人样机的研发,用于完成传统刚性机器人无法实现的任务.软体机器人在设计与制造、驱动与传感、... 详细信息

作为一项多学科交叉研究,软体机器人的研究不但有助于揭示自然界生物在材料、力学、形态学、运动学方面的科学问题,而且还有利于推动新的机器人样机的研发,用于完成传统刚性机器人无法实现的任务.软体机器人在设计与制造、驱动与传感、结构与材料。

关键词：软体机器人刚性机器人

组合两步分解和ARIMA-LSTM的短期风速预测研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 164-171页

作者：陈蕻峰王贺李岩熊敏北京林业大学工学院北京100083 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510623 美国田纳西大学电气与计算机科学系诺克斯韦尔37996

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,... 详细信息

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,提高其可预测性。其次对分解得到的高频子序列建立长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,低频子序列建立差分自回归移动平均模型(ARIMA)预测模型。最后叠加子序列预测结果得到风速预测结果。通过两组不同风速数据集的实验对该模型的性能进行科学评估,模型预测结果的平均绝对误差分别为0.3026、0.1255;均方根误差分别为0.498、0.1607。与其他几种对比预测模型相比,验证该模型具有一定的优越性。

关键词：风速神经网络统计方法两步分解鲁棒经验模态分解组合预测

生命周期应用中问题主题研究态势与演化趋势分析

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生命周期应用中问题主题研究态势与演化趋势分析

作者：王贺曲阜师范大学

学位级别：硕士

胰蛋白酶调控黄瓜丝裂原活化蛋白激酶途径中CsWRKY33诱导苯丙烷化合物的合成

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食品与发酵工业 2024年

作者：孙嘉炬王贺敏李欣河南科技大学食品与生物工程学院

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase， MAPK）级联途径广泛参与植物的生理调控过程。胰蛋白酶作为诱抗剂可显著提高黄瓜的贮藏品质，但胰蛋白酶如何通过MAPK途径调控苯丙烷化合物的合成，从而影响果实抗性尚待阐明... 详细信息

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase， MAPK）级联途径广泛参与植物的生理调控过程。胰蛋白酶作为诱抗剂可显著提高黄瓜的贮藏品质，但胰蛋白酶如何通过MAPK途径调控苯丙烷化合物的合成，从而影响果实抗性尚待阐明。为了研究胰蛋白酶诱导黄瓜抗性的分子机制，该研究进行了转录组学分析和广泛靶向代谢组学联合分析，并通过病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing， VIGS）进行验证。转录组结果显示，共有83个差异表达显著基因富集在MAPK途径上，其中48个基因显著下调，35个基因显著上调。基因集富集分析进一步从领头亚集中筛选出CsWRKY33转录因子。与拟南芥、烟草等植物的多序列比对结果显示，明确该转录因子属于WRKY家族，在N端有一个高度保守WRKY结构域。该研究将转录组与广泛靶向代谢组学联合分析发现，香兰素、二氢查尔酮-4’-O-葡萄糖苷、2-羟基-3-苯基丙酸等物质的合成显著上调。共表达网络分析结果显示，上述关键代谢物应受CsWRKY33的负调控。VIGS结果显示，CsWRKY33沉默后能够提高果实的抗性，延长保存时间。该研究发现，胰蛋白酶能够下调CsWRKY33的表达，促进香兰素、二氢查尔酮-4’-O-葡萄糖苷、2-羟基-3-苯基丙酸等具有较高抗氧化抗菌活性的化合物的合成，提高果实抗病性，延缓果实衰老腐败。

关键词：胰蛋白酶转录组学广泛靶向代谢组学基因沉默诱抗保鲜