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基于混合蜜獾算法的机械臂最优运动规划方法

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 234-247页

作者：黄成王涛许家忠哈尔滨理工大学自动化学院哈尔滨150080

针对六自由度机械臂末端执行器路径及关节空间下轨迹的规划问题,提出一种基于混合蜜獾算法和3-5-3分段多项式插值的最优运动规划方法,实现机械臂末端执行器运动路径最短及关节运动时间最优,并有效降低优化路径与规划路径的差异。首先,... 详细信息

针对六自由度机械臂末端执行器路径及关节空间下轨迹的规划问题,提出一种基于混合蜜獾算法和3-5-3分段多项式插值的最优运动规划方法,实现机械臂末端执行器运动路径最短及关节运动时间最优,并有效降低优化路径与规划路径的差异。首先,以标准蜜獾算法框架为基础,在初始化、全局寻优与局部探索中采用混沌反向学习、转移算子、正弦余弦算子以及自适应扰动系数策略,提高最优解质量与寻优能力,并据此设计机械臂末端执行器无碰撞、最短路径规划方法,引导关节轨迹规划过程;其次,在关节空间下,利用混合蜜獾算法寻找各关节最优运动时间,在此基础上,利用2次3-5-3分段多项式插值算法,在满足各关节位移、速度、加速度约束的条件下,完成机械臂关节平滑且时间最优的轨迹规划;最后,通过与其他规划方法仿真对比,验证提出的方法能够使规划路径长度缩短,关节运动时间减少,优化路径与规划路径差异较小,并以UR5机械臂抓取实验为例检验了该方法的可行性。

关键词：蜜獾算法机械臂运动规划时间最优分段多项式插值

空间特性光谱反演及对户外光谱修正的可行性研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 336-346页

作者：高峰徐嘉翊罗华平塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300

户外高光谱探测可以快速获取样品的光谱信息,但受环境光线和样品二向反射特性的影响,采集到的光谱并不能准确反映样品的真实信息,对户外探测精度有一定影响。为了提高户外高光谱探测精度,提出了一种使用空间特性光谱对户外光谱进行修正... 详细信息

户外高光谱探测可以快速获取样品的光谱信息,但受环境光线和样品二向反射特性的影响,采集到的光谱并不能准确反映样品的真实信息,对户外探测精度有一定影响。为了提高户外高光谱探测精度,提出了一种使用空间特性光谱对户外光谱进行修正的方法,以冬枣、红提、小白杏为研究对象,使用Walthall、Shibayama、Ross-li、Roujean与Rahman这5种BRDF模型反演3种果品的空间特性光谱,利用反演的空间特性光谱对户外光谱进行修正,之后分别建立暗室光谱、户外光谱与修正光谱的品质预测模型。反演结果表明:3种果品的空间特性光谱均有较好的反演效果,反演误差从低到高依次为冬枣、小白杏、红提,平均决定系数R2分别为0.957、0.947、0.927,平均误差分别为3.56%、4.90%、8.23%;5种BRDF模型中,Walthall模型的反演效果最佳,平均决定系数R2与误差分别为0.949、5.33%,Ross-li模型的反演效果最差,平均决定系数与误差分别为0.934、6.05%。户外光谱修正结果表明:户外光谱经过修正后噪声减少,光谱更为平滑,且光谱趋势与暗室光谱一致,受反演效果影响,冬枣光谱的修正效果最佳,而红提与小白杏的修正光谱中噪声较多。品质预测模型结果表明:3种果品的品质预测模型预测效果差异较大,从高到低依次为冬枣、小白杏、红提,可能与3种果品的品质不同有关;5种BRDF模型得到的修正光谱所建立的模型预测效果不同,但无显著差异;预测模型中,使用暗室光谱建立的预测模型最优,修正光谱建立的模型预测能力优于户外光谱建立的模型,表明户外光谱经过修正后模型预测能力得到提升。BRDF模型能够较好地反演果品的空间特性光谱,修正后的光谱与暗室光谱较为接近,修正光谱建立的模型优于户外光谱建立的模型,表明使用空间特性光谱对户外光谱进行修正的方法是可行的,可为提高户外无损检测的精度提供一种新的思路。

关键词：二向反射分布函数空间特性光谱光谱反演修正可行性研究

基于光热纳米材料的热信号侧向层析技术研究进展

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材料导报 2024年第8期38卷 89-94页

作者：成翊榕李万万上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

侧向层析检测(LFA)由于简单、快速、便携、成本低廉等优势在疾病快速诊断筛查领域得到了广泛应用。然而,随着医学检验的发展,传统的LFA越来越难以满足其对高灵敏度检测的需求。许多新型功能纳米材料已被引入LFA作为信号标签来实现其高... 详细信息

侧向层析检测(LFA)由于简单、快速、便携、成本低廉等优势在疾病快速诊断筛查领域得到了广泛应用。然而,随着医学检验的发展,传统的LFA越来越难以满足其对高灵敏度检测的需求。许多新型功能纳米材料已被引入LFA作为信号标签来实现其高灵敏度检测,其中基于光热纳米材料的热信号LFA技术具有信号稳定、可探测检测线内所有标签信号、成本低、灵敏度较高等优势,近年来得到了快速的发展。建立热信号LFA的核心问题是用于热信号标签的理想光热纳米材料的开发与应用。本文介绍了光热效应的机制和几种典型光热纳米材料的性能特点,然后综述了近年来基于光热纳米材料构建的热信号LFA及其读卡设备设计开发的研究进展,最后总结了热信号标签材料的评价标准和LFA读卡设备开发改进的方向。希望本文的系统介绍可以助力基于光热纳米材料的热信号LFA技术的未来发展。

关键词：侧向层析检测光热纳米材料光热效应体外诊断

虾青素和抗菌肽联合对产蛋后期蛋鸡免疫功能、肠道形态和盲肠微生物数量的影响

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中国饲料 2024年

作者：白建黄成吕梁学院生命科学系

为研究日粮中添加虾青素和抗菌肽对产蛋后期蛋鸡免疫功能、肠道形态和盲肠微生物数量的影响,选取健康且体重相近的56周龄海兰褐蛋鸡700只,随机分为7个组,每组5个重复,每个重复20只。E0为对照组,饲喂基础日粮;E1～E6为试验组,各组单独饲... 详细信息

为研究日粮中添加虾青素和抗菌肽对产蛋后期蛋鸡免疫功能、肠道形态和盲肠微生物数量的影响,选取健康且体重相近的56周龄海兰褐蛋鸡700只,随机分为7个组,每组5个重复,每个重复20只。E0为对照组,饲喂基础日粮;E1～E6为试验组,各组单独饲喂添加不同水平的虾青素（0.5%、1.0%、1.5%）和抗菌肽（300、500 mg/kg）。预试期1周,正试期8周。试验结束采血测定免疫指标及肠道形态和盲肠微生物数量。结果表明:（1）免疫功能:试验组E1～E6的IgG、IgM、IL-2、IL-10、IFN-和IFN-均显著高于对照组E0（P<0.05）。（2）肠道形态:在空肠中,试验组E3的绒毛高度显著高于对照组E0（P<0.05）,试验组E1～E6的隐窝深度和绒隐比与对照组E0相比有显著差异（P<0.05）。在回肠中,试验组E1～E6的绒毛高度、隐窝深度和绒隐比与对照组E0相比均有显著差异（P<0.05）。（3）盲肠微生物数量:试验组E1～E6的乳酸杆菌数量与大肠杆菌数量与对照组E0相比有显著差异（P<0.05）。整个试验期E3组各项测试指标均最优。综上所述,饲粮中添加虾青素和抗菌肽可增强蛋鸡的免疫功能,改善空肠和回肠形态结构,且以添加1.0%虾青素和300 mg/kg抗菌肽效果较佳。

关键词：虾青素抗菌肽蛋鸡免疫效果

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铁路工程接口工序工期匹配研究

铁道学报 2024年第2期46卷 195-204页

作者：黄成峰鲍学英班新林许见超兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

铁路工程项目涉及参与方众多,专业交叉深入,形成大量工程接口,因此参与方协调配合,接口界面平顺衔接是保证铁路工程项目顺利完成的关键,而确保铁路工程接口工序工期匹配便是解决铁路工程接口匹配问题的基础。考虑影响接口交换时间各因... 详细信息

铁路工程项目涉及参与方众多,专业交叉深入,形成大量工程接口,因此参与方协调配合,接口界面平顺衔接是保证铁路工程项目顺利完成的关键,而确保铁路工程接口工序工期匹配便是解决铁路工程接口匹配问题的基础。考虑影响接口交换时间各因素的相互作用,结合Shapley值法进行仿真模拟,建立接口工序工期预测模型。在此基础上,提出3种基本的接口工序工期匹配手段,结合任务要求的接口匹配状态形成13种接口工序工期匹配方式。根据工程实际情况选择相应的匹配方式调整接口工序工期,能够使接口上、下游双方实时获取接口信息,避免由于工期不匹配导致的返工和重复做工等问题,最终实现节约资源,提升铁路工程质量。

关键词：铁路工程接口工序工期匹配接口交换时间 Shapley值法

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旋转稳定弹动力学弹道特性分析

北京理工大学学报 2024年

作者：黄成王中原常思江南京理工大学能源与动力工程学院

不同弹箭的飞行弹道特性对指导外弹道设计、构建一些弹道判据等有重要意义.文章基于弹箭飞行动力学方程组及合理简化，对旋转稳定弹飞行弹道上的质心加速度变化、旋转角加速度变化等动力学弹道环境特性状况，以及旋转圈数同飞行距离的... 详细信息

不同弹箭的飞行弹道特性对指导外弹道设计、构建一些弹道判据等有重要意义.文章基于弹箭飞行动力学方程组及合理简化，对旋转稳定弹飞行弹道上的质心加速度变化、旋转角加速度变化等动力学弹道环境特性状况，以及旋转圈数同飞行距离的关系等进行了研究，分析得出了它们沿飞行弹道上的变化规律，并建立了相关关系表达式和判据.对两种型号的旋转稳定弹进行外弹道仿真计算，验证了结论的正确性.这些空气弹道特性的研究结果，将对今后开展一些新型弹箭方案研究、弹药信息化利用、控制飞行与安全性设计等提供技术支持.

关键词：弹道特性旋转稳定弹飞行动力学旋转角加速度

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后牙区不同植入点位倾斜种植应力分布研究

后牙区不同植入点位倾斜种植应力分布研究

作者：梁翊齐鲁工业大学

学位级别：硕士

种植牙的组成主要有种植体、基台和人工牙冠,种植体植入骨内与骨组织发生骨结合后,可用作人工牙根,基台与种植体相连,而人工牙冠则固定在基台顶部。种植体生物力学稳定性的关键因素之一是种植体与颌骨骨结合的面积,在实际种植手术中,当... 详细信息

种植牙的组成主要有种植体、基台和人工牙冠,种植体植入骨内与骨组织发生骨结合后,可用作人工牙根,基台与种植体相连,而人工牙冠则固定在基台顶部。种植体生物力学稳定性的关键因素之一是种植体与颌骨骨结合的面积,在实际种植手术中,当患者颌骨骨板较薄或与牙槽嵴顶间距较短时,可以考虑倾斜植入种植体以确保骨结合面积。在口腔内,磨牙是承受最大咀嚼力量和最频繁使用的牙齿。受限于后牙区特定的解剖条件和患者开口的限制,临床中种植体有时无法被植入至理想位置,导致修复效果不理想,进而影响种植体长期存活率。有限元仿真能够通过计算机模拟现实条件,对种植体进行受力分析,为临床种植提供技术支持。本文针对不同点位和不同倾斜角度下的单颗、多颗组合种植情况,对下颌骨和种植体的周围骨组织应力分布进行有限元分析,探索后磨牙区单颗倾斜种植和多颗组合种植的合理倾斜角度,以期为临床种植时提供参考。主要研究内容如下:(1)种植体及下颌骨的有限元建模:选择一位牙冠结构完整、无缺牙、正常咬合、软组织状况良好且牙槽骨无缺陷的成年男性,将其下颌骨及包含牙列的CT数据通过Mimics和Geomagic逆向建模软件进行提取并处理,完成组织与骨骼的分离与形态优化处理,构建出符合人体口腔结构的三维模型。通过Solid Works绘制种植体的三维模型,利用Space Claim将模型装配起来,为之后的有限元仿真提供模型基础。(2)种植体在下颌骨中的有限元分析:对于单颗种植情况,设定三组(每组十种)不同倾斜角度种植体模型(0°到45°,5°递增),对于组合种植情况,设定两组(每组16种)不同倾斜角度种植体模型(0°到45°,15°递增)。在有限元仿真中对不同倾斜角度植入的种植体模型施加相同的约束,模拟口腔咬合力大小进行加载,分析不同倾斜角度下的下颌骨和种植体各部分的应力分布。研究结果显示,倾斜种植时的最大应力集中点位于种植体颈部,也就是其与皮质骨接触的部位;对于下颌后磨牙区的单颗种植而言,分析等效应力值后发现倾斜5°种植具有普遍适配性,除此之外,对于第一磨牙和第二前磨牙来说,30°左右倾斜种植时仿真结果应力值最小,而25°是第一前磨牙的优先选择。对于下颌后磨牙区组合种植来说,第二磨牙的种植范围在45°左右,第一磨牙和第二前磨牙的种植范围在30°左右,第一前磨牙的种植范围在15°以内。(3)对不同角度种植体进行力学试验:通过光固化3D打印和金属3D打印分别制备了下颌骨实物模型和种植体实物模型,利用万能试验机对单颗点位的不同倾斜角度的种植体进行受力加载的力学试验。比较仿真和试验得到的位移数据,发现对应点位的位移趋势吻合,即单颗种植体在10°的角度内倾斜种植以及第一磨牙和第二前磨牙的30°倾斜种植、第一前磨牙的25°倾斜种植是可行的。使用扫描电子显微镜观察加载前后种植体表面的形态变化分析各部位受力情况,发现种植体颈部的上部有层状磨痕,在高倍显微镜下可以看到磨损凹槽相对较轻,磨损相对其他观察部位较小;种植体颈部的下部磨损较为严重,除层状磨痕外还有不连续的片状磨痕,表明了受力时最大应力集中在种植体颈部。本研究通过有限元仿真和力学试验分析不同点位倾斜种植下的应力分布情况,为临床中单颗磨牙倾斜种植角度范围的选择以及连续多颗磨牙组合种植的应用提供了思路。

关键词：种植牙倾斜种植后牙区下颌骨生物力学

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多模态信息增强的短视频推荐模型

浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1142-1152页

作者：霍育福金蓓弘廖肇翊中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 中国科学院软件研究所北京100190

提出用于短视频点击率预估任务的多模态增强模型(MMa4CTR).模型综合利用用户与短视频交互中的多模态数据,以构建用户的嵌入表示,并学习用户的多模态兴趣.通过组合和交叉不同模态特征,探索各模态间的共同语义.通过引入自动学习率调整和... 详细信息

提出用于短视频点击率预估任务的多模态增强模型(MMa4CTR).模型综合利用用户与短视频交互中的多模态数据,以构建用户的嵌入表示,并学习用户的多模态兴趣.通过组合和交叉不同模态特征,探索各模态间的共同语义.通过引入自动学习率调整和验证中断这2种训练策略,提升模型整体的推荐性能.为了解决多模态数据量增加带来的计算挑战,采用计算效率较高的多层感知机.在微信视频号和抖音短视频数据集上进行性能比较实验和超参数敏感性实验,结果显示MMa4CTR在保持较低计算开销的同时,实现了超越基线模型的卓越推荐效果.通过在2个数据集上进行的消融实验,进一步证实了短视频模态交叉模块、用户多模态嵌入层以及自动学习率调整策略和验证中断策略在提升推荐性能方面的重要性和有效性.

关键词：推荐系统点击率多模态短视频机器学习

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政策工具视角下省(市)级生物医药产业高质量发展政策文本分析

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中国新药杂志 2024年第12期33卷 1194-1200页

作者：盛天翊蒋蓉邵蓉中国药科大学药品监管科学研究院南京211198 国家药品监督管理局药品监管创新与评价重点实验室南京211198

目的:从政策工具视角,结合产业创新价值链维度,总结我国生物医药产业高质量发展政策制定现状,分析政策工具使用偏好,为政策优化调整提供参考。方法:以政策工具为X维度,产业创新价值链为Y维度,采用Rothwell和Zegveld政策工具分类法对我... 详细信息

目的:从政策工具视角,结合产业创新价值链维度,总结我国生物医药产业高质量发展政策制定现状,分析政策工具使用偏好,为政策优化调整提供参考。方法:以政策工具为X维度,产业创新价值链为Y维度,采用Rothwell和Zegveld政策工具分类法对我国生物医药产业高质量发展政策文件进行编码和分类,并采用SPSS,Ucinet等工具结合产业创新价值链进行统计分析。结果:在X维度中,环境型政策工具的使用频率最高(50.2%),需求型政策工具的使用频率最低(11.1%)。在Y维度中,产业推广阶段的政策工具使用频率最高(44.2%),成果转化阶段的政策工具使用频率最低(27.2%)。在双维度视角下,成果转化和产业推广阶段环境型政策工具使用频次最多,在研究开发阶段则是供给型政策工具最多。结论:各省(市)生物医药产业高质量发展政策文件中环境型政策工具使用较多,供给型和需求型政策工具使用相对较少。建议相关部门加强各类型政策工具平衡应用,重点增加需求型政策工具的使用频次,加大信息化投入,并发挥研究主体的创新作用。

关键词：政策工具生物医药产业高质量发展社会网络文本编码