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基于改进模糊评价法的无人艇碰撞风险计算

系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 1031-1037页

作者：赵贵祥王晨旭周健李云淼天津大学海洋科学与技术学院天津300110 中国船舶集团有限公司第七一六研究所江苏连云港222061

为了解决传统模糊评价模型在船舶风险评估中多仅适用远距离场景,以及缺乏考虑《国际海上避碰规则》(International Regulations for Collision Avoidance at Sea,COLREGs)等问题,提出一种改进的模糊评价法,用于计算水面无人艇(unmanned ... 详细信息

为了解决传统模糊评价模型在船舶风险评估中多仅适用远距离场景,以及缺乏考虑《国际海上避碰规则》(International Regulations for Collision Avoidance at Sea,COLREGs)等问题,提出一种改进的模糊评价法,用于计算水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)的碰撞危险度。该方法采用四元船舶领域确定模型中的安全距离,并通过行动域模型明确模型中碰撞威胁距离。同时,将两船是否构成紧迫危险局面引入到碰撞危险度的计算中。实验结果表明,改进后的方法能够适用于近距离水域的USV碰撞危险度计算,同时满足COLREGs的要求和航海避碰实际情况。

关键词：碰撞危险度模糊评价水面无人艇船舶领域动界

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改进双向快速搜索随机树的无人艇路径规划

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1364-1371页

作者：赵贵祥周健李云淼王晨旭天津大学海洋科学与技术学院天津300110 江苏自动化研究所北京100036

针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法... 详细信息

针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法采取了极度贪心的思想、高斯偏置随机点采样方法以及启发式的节点扩展策略,同时对节点扩展和搜索树连接进行角度约束,将生成的路径进行剪枝和3次B样条优化处理。结果表明,相对于改进前,改进的BI-RRT在平均时间、随机采样点和平均路径上分别减少了40.5%、65.0%和24.0%。改进后的算法时间、采样点和搜索树扩展大幅度减少,路径平滑度提高且路径更短。

关键词：路径规划水面无人艇双向快速搜索随机树高斯偏置随机点角度约束

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钻探液压技术

1985年

作者：赵贵祥

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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猫肾脏衰竭的诊断与治疗

猫肾脏衰竭的诊断与治疗

作者：赵贵祥西北农林科技大学

学位级别：硕士

猫肾脏衰竭是迄今为止老年猫最常见的泌尿系统器官疾病之一,肾脏的功能就是利用排泄机能将废物排出体外,同时调节水、电解质以及酸碱平衡以维持机体的稳衡性,进行着骨质代谢、造血以及血压调节。肾脏的代偿功能高达75%,而受到超过这个... 详细信息

猫肾脏衰竭是迄今为止老年猫最常见的泌尿系统器官疾病之一,肾脏的功能就是利用排泄机能将废物排出体外,同时调节水、电解质以及酸碱平衡以维持机体的稳衡性,进行着骨质代谢、造血以及血压调节。肾脏的代偿功能高达75%,而受到超过这个数字的损害时,肾功能就会衰竭,伴随着衰竭的进展将会出现贫血、骨代谢异常或者高血压等症状,进而由于排泄障碍,尿毒素在体内蓄积转移,出现许多脏器损伤的尿毒症,肾功能衰竭根据其病程可分为急性肾衰竭和慢性肾衰竭,急性肾衰竭在发病1周以内达到肾障碍,与此相反,慢性肾衰竭则需数月乃至数年才徐徐出现肾功能低下。急性肾衰竭病猫在初期表现为多尿,但在末期或者重度肾小球肾炎则为少尿,再者,闭塞性尿路障碍则多为无尿。伴随着肾衰竭的发生,将会导致机体内水、电解质异常和酸碱平衡紊乱,进而出现全身性临床症状,表现出食欲不振、恶心、呕吐和神经症状等尿毒症。除尿毒症所致多脏器衰竭外,亦有因髙血钾症和酸中毒而致命的情况。慢性肾衰竭的机能障碍程度通常为四个阶段第一期肾功能尚有50%以上,则不表现临床症状;第二期肾功能障碍-出现多饮多尿、轻度贫血等症状,有时也出现体重下降;第三期显示食欲下降、间歇性呕吐、体重下降和贫血等·;第四期尿毒症-呈现呕吐和腹泻等消化器官障碍、嗜睡、痉挛等神经症状和多器官衰竭状态,继而转为危险状态。本研究收集的病例,以在深圳罗湖区瑞鹏转诊中心收集到20例急性肾脏衰竭和20例慢性肾脏衰竭的患病猫为研究对象,经临床检查、血常规、血气、生化检测及B超诊断确诊40例肾脏衰竭患病猫。治疗原则本着抑制呕吐、调节机体的水及电解质平衡、利尿以排除体内有毒的代谢产物。治疗方法采用输液疗法、腹膜透析、血液透析等,在20例急性肾脏衰竭病例中,采用输液支持疗法的效果不太明显,仅1只患病猫在治疗一个月后,肾脏功能才有所恢复,经过持续治疗后治愈出院。治愈率低于10%(1/20)。在另一组20例慢性肾脏衰竭的病例中,采用输液支持疗法和血液透析两种不同的治疗方法,其中输液疗法的治愈率不足50%(9/20),且容易复发,治疗周期长,而采用血液透析其治愈率达60%(6/10),治疗周期相对较短,但其治疗费用相对较高,在其治疗期间,血液透析对其埋置静脉导管要求严格,必须保持无菌操作,防止并发症的发生。有一例慢性肾衰的猫疑似肾脏囊肿可能为多囊肾,在治疗一周后死亡。结果表明,通过其特征的临床症状、检测有关生化指标、数字DR以及B超等方法可以对猫肾脏衰竭进行诊断。肾脏衰竭的治疗原则为催吐、止呕、纠正机体的水及电解质平衡紊乱等。输液疗法和血液透析是慢性肾衰竭治疗最常见和有效的方法,其治愈率高达85.7%,而急性肾衰竭一般预后不良,两种方法的治愈率较低。本研究通过对输液疗法和血液透析两种治疗方法的治疗效果进行比较,结果发现传统输液疗法在急性患病猫肾脏衰竭治疗中没有达到预期效果,治愈率低,血液透析的治愈率为40%(4/10);在慢性肾脏衰竭的患病猫中,输液疗法的治疗效果为40%(4/10),血液透析为50%(5/10)。两种治疗方法的治疗效果不太理想,而且血液透析可能会引起其他的并发症,治疗费用也较高,所以希望通过本研究能够为猫肾脏衰竭寻找一个有效可靠的治疗方案,为今后实验室诊断和临床治疗提供借鉴。

关键词：肾脏衰竭诊断治愈率猫

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电磁抑制钢包漩涡的实验及模拟研究

电磁抑制钢包漩涡的实验及模拟研究

作者：赵贵祥辽宁科技大学

学位级别：硕士

钢包出钢过程形成的漩涡使熔渣等非金属夹杂物卷入钢液,导致钢液纯净度降低以及水口耐用度下降等问题。现有的挡渣或防漩技术虽能减少下渣量,但结构复杂,没有从根本上抑制漩涡形成,不能满足现场要求。针对此问题,本文提出一种非接触式... 详细信息

钢包出钢过程形成的漩涡使熔渣等非金属夹杂物卷入钢液,导致钢液纯净度降低以及水口耐用度下降等问题。现有的挡渣或防漩技术虽能减少下渣量,但结构复杂,没有从根本上抑制漩涡形成,不能满足现场要求。针对此问题,本文提出一种非接触式场干扰技术,利用电磁作用降低流体切向速度,抑制漩涡的形成与发展。本文以某钢厂180t钢包为原型,自行搭建水模实验装置,结合数值模拟计算,研究初始液位、初始扰动、水口位置等因素对漩涡形成高度和贯通高度的影响,重点分析磁场强度、磁场方向等参数对钢包漩涡抑制效果及作用机制。水模实验发现,当初始液位超过550mm,对漩涡高度影响很小。静置可以减少钢液的初始扰动,显著降低漩涡高度。数值计算发现,当初始切向速度降至0.01rad/s时,流场核心区域为径向流动,切向速度只存在于壁面附近,漩涡贯通高度最低,是理想的流场分布状态。实验和模拟都表明,与中心水口相比,偏心水口可以有效降低漩涡高度。分析流场发现,两种钢包流场分布差别很大,漩涡形成机制也不同。中心水口只有汇流诱导加速作用,导致切向速度肆意增大。而偏心水口的涡芯从钢包中心迁移到水口中心过程中,高速流体与低速流体不断混合,动量交换及粘滞力作用使切向速度显著降低后趋于稳定。这是偏心水口可以更好抑制漩涡的根本原因。施加磁场实验表明,增大磁场强度,漩涡高度显著降低。改变磁场方向,竖直或水平方向的磁场对漩涡都有抑制作用,竖直方向磁场效果稍好。改变磁极方向,S级向上或N级向上,对漩涡均有抑制作用,S级向上的磁场效果稍好。数值计算发现,空载时,中心水口的洛伦兹力在径向呈对称分布,中心最大,距离钢包中心越远,洛伦兹力越小;切向速度在径向也呈对称分布,且水口区域界面附近的速度远超过水口外部区域。施加磁场后,强度越大,洛伦兹力越大,切向速度分布越平缓。当磁场强度增至1.5T时,切向速度分布接近于理想的无旋汇流涡。

关键词：钢包漩涡自由表面涡电磁作用数值模拟水模实验

面向机器人个性化服务的人穿携物品归属关系研究

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面向机器人个性化服务的人穿携物品归属关系研究

作者：赵贵祥山东大学

学位级别：硕士

机器人在家居环境下执行服务任务时,需要根据发出服务请求指令的服务对象来选择其专属物品进行任务的推理和规划,即执行个性化服务。但当前家庭服务机器人智能化程度较低,任务执行能力不足,无法满足人们对于个性化服务的需求,如何针对... 详细信息

机器人在家居环境下执行服务任务时,需要根据发出服务请求指令的服务对象来选择其专属物品进行任务的推理和规划,即执行个性化服务。但当前家庭服务机器人智能化程度较低,任务执行能力不足,无法满足人们对于个性化服务的需求,如何针对特定服务对象进行服务任务的推理及规划成为提高服务机器人服务水平的重要问题。为了实现个性化服务,需要服务机器人获知到人穿携物品与人的归属关系,因此研究家居环境下人穿携物品与人的归属关系成为实现家居环境下机器人个性化服务的关键问题之一。人穿携物品的检测、定位、识别,机器人服务对象身份识别及物品归属关系的表示与学习等是实现机器人个性化服务需要解决的问题。针对机器人提供个性化服务的需求,设计人穿携物品归属关系自主学习框架。融合深度学习与人体姿态估计实现人穿携物品的检测定位,提出基于卷积神经网络的人穿携物品实例识别方法,结合迁移学习优化家居环境下人穿携物品检测识别,研究基于卷积神经网络的家居环境中的人身份识别,形成归属关系记忆矩阵,实现基于向量空间余弦相似度选择算法的穿携物品与人的归属关系绑定。家居环境中物品繁杂,环境复杂,传统的物品检测、定位与识别方法难以实现良好的效果,因此引入基于深度学习的物品检测与识别方案,并构建基于家居环境的物品检测与识别数据集实现方案优化。借助人体姿态估计对物品检测结果进行位置约束完成人穿携物品的定位,同时对难以检测的物品进行二次检测定位,有效地提高物品定位能力。构建类别-实例两级物品实例识别模型,运用图像显著性原理对人穿携物品进行前景提取,仅依靠物品的类别标签即可实现良好的识别效果。光照、姿态、表情等因素的变化对人脸识别具有显著影响,如何设计良好的特征提取算子来消除这些因素对人脸识别的影响一直是人脸识别领域的难点问题。因此,自主构建家居环境下多光照,多姿态的人脸检测识别数据集训练深度学习人脸检测识别模型构建良好的人脸特征提取算子,融入基于仿射变换的人脸姿态矫正方法进一步减小姿态变化对人脸识别的影响,有效地提高了人脸识别准确率。以人穿携物品检测定位与识别和机器人服务对象身份识别为基础,以归属关系记忆矩阵作为归属关系的载体,机器人通过多个学习周期的自主学习得到多个归属关系记忆矩阵,基于向量空间余弦相似度的选择算法完成归属关系记忆矩阵的选取,合理排除学习到的错误信息,完成人穿携物品归属关系的获取。本文提出的方法将机器人与人的服务需求紧密结合,深度学习的引入,使机器人获得了良好的物品辨识与服务对象身份识别能力,与迁移学习的结合,提高了机器人在家居环境下的适应性,归属关系的自主学习为机器人提供个性化服务提供了有效的支持。在实验室中模拟家居环境对论文所述方法进行实验验证,充分证明了方法的有效性,该工作对实现机器人个性化服务具有重要的理论与实用价值。

关键词：服务机器人个性化服务归属关系深度学习归属关系记忆矩阵

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基于云的语义库设计及机器人语义地图构建

机器人 2016年第4期38卷 410-419页

作者：于金山吴皓田国会薛英花赵贵祥山东大学控制科学与工程学院山东济南250061 山东财经大学计算机科学与技术学院山东济南250014

针对室内移动机器人在智能服务任务中难以获得复杂环境语义的问题,通过设计云端语义库,实现基于语义获取框架的机器人语义地图构建,使机器人不仅掌握面向导航的环境几何描述,而且获得了复杂环境下基于丰富语义库的含物品关联归属关系的... 详细信息

针对室内移动机器人在智能服务任务中难以获得复杂环境语义的问题,通过设计云端语义库,实现基于语义获取框架的机器人语义地图构建,使机器人不仅掌握面向导航的环境几何描述,而且获得了复杂环境下基于丰富语义库的含物品关联归属关系的语义地图,解决了语义地图构建过程中语义信息添加可靠性低、地图更新存在误差及扩展性不足等问题.首先给出了一种语义库构建方案,基于支持向量机实现语义库分类形成子语义库,在子语义库基础上基于网络文本分类来提取关键特征点形成特征模型库,通过语义分类列表整合子语义库实现物品查询.其次,论述了面向智能服务任务的云端语义地图实现,基于多尺度图像分割与视差图分析,设计标注库与归属库描述物品关联归属关系.最后进行了有关语义地图构建及语义库分类效率的仿真实验与结果分析,验证了方法的有效性.

关键词：智能服务任务语义地图支持向量机多尺度图像分割视差图

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改进速度障碍法的无人艇局部路径规划

系统工程与电子技术 2023年第12期45卷 3975-3983页

作者：赵贵祥王晨旭王贺平李云淼天津大学海洋科学与技术学院天津300110

针对传统速度障碍(velocity obstacles,VO)法进行局部路径规划时避碰路径长、避碰时间长以及忽略紧迫局面会遇中避让责任的约束等问题,提出一种适用于水面无人艇(unmanned surface vehicle,USV)的改进VO法。将四元船舶领域和碰撞威胁距... 详细信息

针对传统速度障碍(velocity obstacles,VO)法进行局部路径规划时避碰路径长、避碰时间长以及忽略紧迫局面会遇中避让责任的约束等问题,提出一种适用于水面无人艇(unmanned surface vehicle,USV)的改进VO法。将四元船舶领域和碰撞威胁距离引入VO避碰时机的计算中,确定了避碰阈值;将最晚施舵距离作为碰撞危险局面过渡到紧迫局面的临界值,构建了紧迫局面模型;设计了USV避碰模型,并通过国际海上避碰规则(International Regulations for Collision Avoidance at Sea,GOLREGs)进行约束。比较分析了对遇、右交叉、左交叉和追越4种会遇的避碰仿真。仿真结果表明:改进的VO法平均路径缩短39.88%、平均时间减少44.26%,改进后的局部规划能够在保证安全避碰的条件下满足GOLREGs第8条和第13~17条的避让要求。

关键词：局部路径规划速度障碍法国际海上避碰规则水面无人艇紧迫局面

新课程背景下高中数学教学中学生解题能力的培养

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中学课程辅导 2023年第22期 78-80页

作者：赵贵祥贵州省麻江县第一中学

在新课程背景下，培养高中学生的解题能力十分重要。分析培养高中生数学解题能力的意义，指出目前高中数学教学中存在的缺乏实践操作机会、缺乏个性化教学、缺乏实质性的交互等问题，提出创新教学方法、开展小组讨论、注重数学解题素材... 详细信息

在新课程背景下，培养高中学生的解题能力十分重要。分析培养高中生数学解题能力的意义，指出目前高中数学教学中存在的缺乏实践操作机会、缺乏个性化教学、缺乏实质性的交互等问题，提出创新教学方法、开展小组讨论、注重数学解题素材的积累等有效策略，以更好地培养学生的数学学习综合能力。

关键词：高中数学新课程学生解题能力培养策略