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基于卷积神经网络的抓取位姿估计与力控制研究

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基于卷积神经网络的抓取位姿估计与力控制研究

作者：平路静北方民族大学

学位级别：硕士

目前,机器人抓取技术取得了一定的进步,但视觉算法与机械手抓取控制相结合的综合策略仍不足。现有研究偏重单一领域,忽视了两者的结合。仅依赖视觉抓取的方法无法感知接触力,易造成物体损伤或滑脱,而独立机械手研究缺乏视觉支持,效率不... 详细信息

目前,机器人抓取技术取得了一定的进步,但视觉算法与机械手抓取控制相结合的综合策略仍不足。现有研究偏重单一领域,忽视了两者的结合。仅依赖视觉抓取的方法无法感知接触力,易造成物体损伤或滑脱,而独立机械手研究缺乏视觉支持,效率不高。针对以上问题,提出了一种融合抓取位姿估计与抓取力控制的机器人抓取系统方案。主要研究工作包括:(1)针对机器人在移动设备以及嵌入式设备等资源受限的环境中,不易实时准确抓取物体的问题,提出一种基于深度可分离卷积残差模块的卷积神经网络模型。通过在多通道信息的数据集上进行对照实验,验证了采用RGB-D通道数据训练模型的优越性。然后利用RGB-D图像作为输入,对每个像素点进行抓取预测。通过深度可分离卷积替换传统卷积,模型在保持性能的同时减少了参数量,网络模型大小仅为2.3MB。在Cornell抓取数据集上的测试表明,模型准确率可以达到97.7%,检测速度为58FPS。此外,该模型不仅能为单个对象生成单个或多个抓取点,还能为多个对象提供多个抓取点,表现出良好的性能。(2)为了提升机器人抓取动作的稳定性,针对抓取力控制研究,提出一种改进粒子群PID控制策略。通过在粒子群算法中引入Logistic映射进行种群初始化,并在更新公式中加入莱维飞行机制,改进个体位置更新以促进全局寻优。然后将改进粒子群算法与PID控制相结合,确定最优控制参数。通过对比实验,结果表明改进粒子群PID控制在峰值时间、超调量和调整时间上均优于传统PID和粒子群PID控制,证明了该算法在抓取力控制方面的优越性能。(3)构建了一个结合Baxter机器人和Kinect v2深度相机的抓取实验平台,分别对提出的抓取位姿估计算法及抓取力控制算法进行验证,并将两者协同应用于实际抓取任务。分析实验结果可知,位姿估计算法在物品定位上的成功率平均达到94.1%,平均抓取成功率超过89.6%。此外,机械手能实现稳定的抓取力控制,误差控制在0.1N以内,保障了物体在抓取过程中的稳定性和安全性。经过实验验证,该系统可以实现机器人的抓取位姿估计与抓取力控制。

关键词：机器人深度学习抓取检测抓取力控制深度可分离卷积

萌芽谷物中γ-氨基丁酸代谢及应激积累机制的研究进展

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食品与发酵工业 2024年第17期50卷 380-386页

作者：路静白术群郑学玲河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001 中粮营养健康研究院有限公司营养健康与食品安全北京市重点实验室北京102200

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是人体中枢神经系统的主要抑制性神经递质,具有缓解焦虑、失眠以及抗衰老等功效,因此从饮食中适当摄入GABA对人体健康至关重要,而谷物是适合现代生活饮食需求的食物来源之一,经萌芽后的谷物富含G... 详细信息

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是人体中枢神经系统的主要抑制性神经递质,具有缓解焦虑、失眠以及抗衰老等功效,因此从饮食中适当摄入GABA对人体健康至关重要,而谷物是适合现代生活饮食需求的食物来源之一,经萌芽后的谷物富含GABA,是绿色环保、味道鲜美的天然健康食品。在谷物萌芽的过程中,GABA通过GABA支路及多胺降解途径合成;关键酶活性、基因表达水平以及外界因素对GABA的代谢积累具有不同影响,并且在非生物胁迫下,谷物中的GABA能够迅速积累。该文综述了GABA的合成代谢途径、对代谢产生影响的不同因素以及GABA在逆境胁迫下的应激积累机制,以期为未来谷物萌芽富集GABA的研究做出参考。

关键词： γ-氨基丁酸富集机制谷物萌芽逆境胁迫

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一种稳健的窄带反馈型主动噪声控制系统

仪器仪表学报 2024年第1期45卷 269-277页

作者：马亚平胡计昶吴定会毕勤胜路静江南大学物联网工程学院无锡214122 江苏大学镇江212013 无锡和烁丰科技股份有限公司无锡214142

传统窄带反馈型主动噪声控制系统采用并型自适应滤波器结构,用于合成参考信号时,仍存在参考信号合成质量较差、滤波器权值的初值设置难度高、应对非平稳窄带噪声的能力不足等问题。为解决以上问题,通过引入高效的串并型自适应滤波器结... 详细信息

传统窄带反馈型主动噪声控制系统采用并型自适应滤波器结构,用于合成参考信号时,仍存在参考信号合成质量较差、滤波器权值的初值设置难度高、应对非平稳窄带噪声的能力不足等问题。为解决以上问题,通过引入高效的串并型自适应滤波器结构来合成参考信号,提出新型的窄带反馈型主动噪声控制系统,改善参考信号合成质量,进而提升系统的整体降噪性能。新型系统不仅有效解决了传统系统存在的参考信号合成质量较差的问题,还降低了滤波器权值的初值设置复杂度,同时还提升了系统应对非平稳窄带噪声的能力。实验结果表明,新型系统较传统系统的前后两部分的降噪量分别提升了7.89和9.18 dB。仿真和实验结果共同验证了提出的系统较传统系统具有更强的稳健性和降噪性能。

关键词：反馈型主动噪声控制自适应滤波器窄带噪声滤波-X最小均方算法降噪性能

卵巢癌化疗后使用粒细胞集落刺激因子致腹腔积液中出现大量幼稚粒细胞1例

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中华病理学杂志 2024年第5期53卷 504-506页

作者：郭秀丽路静乔晓媛郗彦凤山西省肿瘤医院、中国医学科学院肿瘤医院山西医院、山西医科大学附属肿瘤医院病理科太原030013 山西省肿瘤医院、中国医学科学院肿瘤医院山西医院、山西医科大学附属肿瘤医院综合内科太原030013

卵巢癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤,早期多无明显临床症状,大多数患者就诊时已是中晚期,出现腹腔内扩散,伴发腹腔积液。对于中晚期卵巢癌,化疗是治疗的重要手段,而患者化疗后常产生骨髓抑制,导致中性粒细胞减少,严重者可影响患者的治... 详细信息

卵巢癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤,早期多无明显临床症状,大多数患者就诊时已是中晚期,出现腹腔内扩散,伴发腹腔积液。对于中晚期卵巢癌,化疗是治疗的重要手段,而患者化疗后常产生骨髓抑制,导致中性粒细胞减少,严重者可影响患者的治疗及生存。聚乙二醇化重组人粒细胞集落刺激因子(PEG-rhG-CSF)是目前较常用的动员剂,可促进静息期造血干细胞进入细胞周期而大量增殖,增加外周血粒细胞,保证患者下一周期化疗顺利进行。本文报道1例卵巢癌患者化疗后白细胞低下,使用PEG-rhG-CSF后患者腹腔积液中出现大量幼稚粒细胞,在不了解病史的情况下容易误诊为髓系肿瘤,该情况罕见。

关键词：女性生殖系统幼稚粒细胞中性粒细胞减少粒细胞集落刺激因子腹腔积液静息期动员剂造血干细胞

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糖尿病合并高血压的内科临床治疗效果分析

中国科技期刊数据库医药 2024年第3期 0049-0052页

作者：路静河北省唐山市丰润区燕山医院(唐山市丰润区燕山路街道办事处社区卫生服务中心) 河北唐山064000

结合当前我国老年比较常见的糖尿病与高血压疾病。发病率高的情况,针对于这一疾病会给病人带来较为严重的生命安全威胁。因此,要注重对糖尿病合并高血压疾病的治疗,结合实际情况探究内科治疗的相关效果和方式。方法选择在2021至2022年... 详细信息

结合当前我国老年比较常见的糖尿病与高血压疾病。发病率高的情况,针对于这一疾病会给病人带来较为严重的生命安全威胁。因此,要注重对糖尿病合并高血压疾病的治疗,结合实际情况探究内科治疗的相关效果和方式。方法选择在2021至2022年期间的糖尿病患者,并将其分为对照组和实验组,每组40人。为了保障分组的公平及随机性,需要采用随机的方式进行。两组患者都需要降血糖,同时每组患者所运用的治疗方式不同,前组患者使用硝苯地平缓释片治疗,而后者使用厄贝沙坦片,在完成治疗后,需统计治疗效果,计算有效率。结果实验组的患者治疗有效率(95.82%)要高于对照组(85.43%),除此之外,实验组患者的血压及血糖的数值较好,具有较为显著的差异性,符合统计学标准(p<005)。结论硝苯地平缓释片结合厄贝沙坦片的治疗方案的治疗效果较好,且没有其他的并发症,可进行推广该方案。

关键词：高血压糖尿病治疗效果不良反应

绿肥替代不同比例化肥对红壤稻田土壤真菌群落的影响

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微生物学报 2024年

作者：路静项兴佳康耘滔尹静袁丹丹刘佳安徽大学资源与环境工程学院湿地生态系统保护与修复安徽省重点实验室南京农业大学农学院江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所

【目的】探究绿肥替代化肥的最佳比例及对红壤稻田土壤真菌群落的影响，以期实现我国南方红壤科学培肥和可持续利用。【方法】研究设置7个处理：不施肥(Control)、早稻不施化肥仅翻压紫云英(G)、早稻常规施用化肥(NPK100)、早稻翻压紫... 详细信息

【目的】探究绿肥替代化肥的最佳比例及对红壤稻田土壤真菌群落的影响，以期实现我国南方红壤科学培肥和可持续利用。【方法】研究设置7个处理：不施肥(Control)、早稻不施化肥仅翻压紫云英(G)、早稻常规施用化肥(NPK100)、早稻翻压紫云英且常规施用化肥(NPK100+G)、早稻翻压紫云英且化肥减量20% (NPK80+G)、早稻翻压紫云英且化肥减量40% (NPK60+G)、早稻翻压紫云英且化肥减量60% (NPK40+G)。除Control外，所有处理晚稻均常规施用化肥。在晚稻成熟期采集不同处理水稻根表土样品测定土壤理化性质，同时基于Illumina MiSeq高通量测序平台对土壤样品在DNA水平上进行测序，分析土壤真菌群落特征。【结果】与常规施用化肥相比，绿肥替代部分化肥处理提高水稻稻谷和秸秆产量。不同农业措施显著改变土壤真菌群落组成(P=0.001)。绿肥替代中低量化肥处理提高土壤腐生真菌的相对丰度，增加土壤有机质的转化效率和养分周转速率。相比于常规施用化肥，绿肥替代0%、20%和40%化肥处理土壤腐生真菌相对丰度分别提高33.55%、167.27%和55.28%。此外，绿肥替代中低量化肥处理降低土壤中潜在植物病原菌的相对丰度和多样性。【结论】绿肥替代20%-40%化肥既能提高水稻产量，又能减少农业面源污染、提高土壤养分含量及优化土壤真菌群落。本研究系统评估绿肥部分替代化肥对红壤稻田生态系统的影响，研究结果为我国南方红壤区农业可持续发展提供了理论基础。

关键词：化肥减量紫云英真菌群落植物病原菌

逆转录多酶恒温扩增技术快速检测新型冠状病毒核酸方法的建立

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中国消毒学杂志 2023年第12期40卷 898-902页

作者：李健李俊余乐路静洁陈君赵林波谢欣莉陈洁武警重庆总队医院重庆400060

目的建立逆转录多酶恒温扩增试纸条法(RT-MIRA-LFD),用于快速检测新型冠状病毒(SARSCoV-2)核酸。方法依据SARS-CoV-2开放阅读框(ORF1ab)基因和核壳蛋白(N)基因序列设计RT-MIRA反应引物;筛选RT-MIRA-LF反应的最佳引物和探针;评价RT-MIRA... 详细信息

目的建立逆转录多酶恒温扩增试纸条法(RT-MIRA-LFD),用于快速检测新型冠状病毒(SARSCoV-2)核酸。方法依据SARS-CoV-2开放阅读框(ORF1ab)基因和核壳蛋白(N)基因序列设计RT-MIRA反应引物;筛选RT-MIRA-LF反应的最佳引物和探针;评价RT-MIRA-LF检测SARS-CoV-2的敏感度、特异度、阳性符合率和阴性预测值等诊断效能。结果建立的RT-MIRA-LFD方法检测SARS-CoV-2核酸特异性良好,与其他类型的病毒均无交叉反应。该方法检测ORF1ab基因和N基因的最低检出限均为100拷贝/μL,该方法的敏感度为90.00%,特异度为100.00%,阳性预测值均为100.00%,阴性预测值为95.24%。结论基于RTMIRA-LFD技术建立的检测SARS-CoV-2核酸新方法具有良好的临床诊断效能。

关键词：新型冠状病毒多酶恒温扩增技术病毒核酸