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基于点云处理的仿人机器人楼梯障碍物识别与剔除方法

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工程科学学报 2025年第2期47卷 339-350页

作者：于乃功谢秋生李洪政北京工业大学信息科学技术学院北京市计算智能与智能系统重点实验室教育部数字社区工程研究中心

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义，是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战，楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征，导致仿人机... 详细信息

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义，是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战，楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征，导致仿人机器人获取不准确的楼梯参数而出现踏空、摔跤等问题.本文结合区域生长和平面构造方法识别和剔除楼梯障碍物点云，基于剔除障碍物后的楼梯进行三维参数估计.首先利用相邻点的投影之和最小原理准确完成对楼梯水平面的提取；其次根据区域生长算法判定楼梯障碍物聚类情况，构造平面并分析平面内点数以完成对障碍物点云的快速识别与剔除工作；最后对有障碍物楼梯与剔除障碍物楼梯进行楼梯三维感知实验.实验结果表明，本文剔除楼梯障碍物的平均精度为92.43%，且剔除后的楼梯参数感知误差仅为有障碍物时的0.5倍.总体表明所提算法能提高机器人在复杂楼梯环境中的楼梯参数估计精度，能够有效提高仿人机器人在复杂楼梯环境下的感知能力.

关键词：仿人机器人复杂环境感知楼梯区域生长参数估计

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电动叶菜收获机速度协同控制系统设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 33-38页

作者：左志宇李东旭毛罕平韩绿化胡建平张晓东牟晋东顾灵杰江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据... 详细信息

针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据采集;主控模块根据速度协同控制算法对采集信号进行处理,得到负载信息并协同切割、输送和行走三者速度。田间试验结果表明:系统稳定可靠,能够根据收获情况动态协同各部件速度参数,叶菜损伤率为8.88%;与传统定速控制方法相比,收获机功耗降低了13.1%,收获效率提升了33.4%。

关键词：叶菜收获机速度协同损伤率田间试验

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面向工业互联网的语义编码传输方法及应用

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 51-60页

作者：牛凯鲁延鹏董超北京邮电大学人工智能学院北京100876 泛网无线通信教育部重点实验室北京100876 鹏城实验室广东深圳518055

通过将语义通信技术引入工业网络,构建了一个面向工业互联网的语义编码传输系统。系统中设计了语义编解码器以提取信源中的语义信息,相对于传统通信系统,基于语义信息的通信有更高的信息压缩效率与更高的符号差错容忍能力。同时引入信... 详细信息

通过将语义通信技术引入工业网络,构建了一个面向工业互联网的语义编码传输系统。系统中设计了语义编解码器以提取信源中的语义信息,相对于传统通信系统,基于语义信息的通信有更高的信息压缩效率与更高的符号差错容忍能力。同时引入信源信道联合编解码器,以信源信道联合编码的方式将语义信息转化为信道符号传输,进一步提升系统对工业网络通信资源的利用效率。所有编解码器均构建在深度神经网络架构Transformer上,确保了编解码器对语义信息的理解能力及系统的泛化能力。在工业药品生产场景中,对该系统进行测试,结果显示:相较于传统通信方案,该语义编码传输系统在图像重建质量和传输处理速度方面均有显著提升。且系统对下游任务的性能影响极小,保证了工业生产中如缺陷检测等关键任务的准确性。

关键词：工业互联网数据压缩与传输语义通信深度学习

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基于社会学信任理论的软件可信性概念模型

电子学报 2019年第11期47卷 2344-2353页

作者：杨曦罗平贾古丽清华大学软件学院信息系统安全教育部重点实验室

可信性作为软件的一种复杂的高复合概念,几十年间都未能取得实质性进展和突破.本文在对可信性权威定义分析的基础上,论证了这些定义所涉范围彼此矛盾且不相容,进一步说明从本质出发研究软件可信性概念模型的重要性和必然性."可信"一词... 详细信息

可信性作为软件的一种复杂的高复合概念,几十年间都未能取得实质性进展和突破.本文在对可信性权威定义分析的基础上,论证了这些定义所涉范围彼此矛盾且不相容,进一步说明从本质出发研究软件可信性概念模型的重要性和必然性."可信"一词源于社会学,所以应该从社会学的信任理论出发来探讨软件可信性的本质.本文在上百篇经典社会学信任理论文献上构建出信任体系模型STM,并与软件的信任体系进行了对比和映射,提出基于社会学信任理论的软件可信性概念模型STCM.在STM和STCM的基础上给出软件可信性概念模型的定义系统.最后通过度量评估实验验证了模型是可行的、有效的,为软件可信性的发展提供了新的研究方向.

关键词：软件可信性信任理论 STM STCM 可靠性安全性

液晶智能超表面辅助的室内可见光通信系统优化设计

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工程科学学报 2025年第2期47卷 307-314页

作者：余礼苏吕欣欣钟润张鸣莉王正海王玉皞南昌大学信息工程学院南昌大学先进信号处理与智能通信江西省重点实验室

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术，具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势，这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统... 详细信息

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术，具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势，这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统，该系统中包括一块位于信道中间的同时透射和反射智能超表面(STAR-RIS)和一个基于液晶智能超表面(LC-RIS)的接收器.为了评估所设计的系统性能，本文提出了一个和速率最大化问题，并考虑了实际情况下发射机和接收机之间的视距(LoS)路径存在非用户遮挡因素.由于所提出优化问题的非凸性，首先使用二次变换将目标函数转化为一个分式规划(FP)问题，其次采用分步优化算法和凸优化(CVX)工具来获得可行解.此外，本文分析了发光二极管(LED)的数量、入射光波长以及液晶折射率对室内可见光通信系统和速率的影响.数值仿真结果表明，在能量分裂(ES)操作协议下，STAR-RIS和LC-RIS联合辅助的室内VLC系统的和速率明显高于仅有反射智能超表面(RIS)和无LC-RIS的VLC系统.LED灯数量、入射光波长以及液晶(LC)折射率均会在一定程度上对系统性能产生影响.这些研究结果为室内可见光通信系统的设计和优化提供了重要参考.

关键词：可见光通信同时透射和反射智能超表面液晶智能超表面功率域非正交多址分式规划

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矿山采空区边坡动态稳定性评价方法

工程科学学报 2025年第2期47卷 215-223页

作者：杜岩张洪达谢谟文蒋宇静张明贾北凝北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室北京综建科技有限公司

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏，是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异，难以实现矿山边坡的动态稳定性评价，因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此，... 详细信息

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏，是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异，难以实现矿山边坡的动态稳定性评价，因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此，本研究针对矿山采空区滑坡的成因机制，建立了一套适用于矿山边坡的动态稳定性评价方法.首先通过构建采空区沉降分析模型，计算采空区上方岩体的沉降范围及其产生的冲击作用力，分析沉降对坡体应力场的影响，并在此基础上对传统不平衡推力法进行修正.案例分析结果显示，传统方法未考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况，导致稳定性系数计算偏大，为1.355.而改进方法通过考虑采空区沉降信息，计算得出锁固段稳定性系数为0.667，整体稳定性系数为0.979，与矿山采空区边坡实际破坏情况一致.当沉降位移比（SHDR）大于0.73时，采空区边坡稳定性会发生明显变异，因而会在相对安全的工况下发生失稳破坏.改进方法通过考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况，可以更好地实现矿山边坡稳定性的评价，为矿区更好地应对类似地质灾害提供有效参考.

关键词：采空区边坡动态稳定性评价采空区沉降锁固段沉降位移比

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基于荧光光谱法探究柿原花青素与黏蛋白的相互作用机制

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食品工业科技 2025年第1期46卷 130-137页

作者：葛珍珍赵玉翔胡乔乔刘泽龙聂荣祖纵伟敬思群郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室(郑州轻工业大学) 河南郑州450001 广东省粤北食药资源利用与保护重点实验室广东韶关512005

为了解黏蛋白(Mucin)对柿原花青素肠道消化释放的影响,借助激光粒度仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱、荧光光谱等技术对柿原花青素-黏蛋白复合物的理化特征及两者相互作用机制进行分析。结果表明:复合物的粒径、电位绝对值与柿原花... 详细信息

为了解黏蛋白(Mucin)对柿原花青素肠道消化释放的影响,借助激光粒度仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱、荧光光谱等技术对柿原花青素-黏蛋白复合物的理化特征及两者相互作用机制进行分析。结果表明:复合物的粒径、电位绝对值与柿原花青素及其结构单元(ECG、EGCG)的浓度呈正相关关系;柿原花青素酚羟基的引入使得黏蛋白的热稳定性、表面疏水性随其浓度的增加而减少;红外光谱显示,氢键及游离的氨基参与两者反应;柿原花青素及其结构单元可以有效猝灭黏蛋白的内源荧光,以静态猝灭为主;根据Van’t Hoff方程获得的热力学参数∆G系统提供参考依据。

关键词：柿原花青素黏蛋白理化特征相互作用荧光猝灭

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四履带式甘蔗收割机越障性能仿真与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 226-233页

作者：李维兴刘庆庭张豪杰华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 广东工程职业技术学院广州510650

目前,甘蔗主产地有广西、云南等地区,甘蔗主产区以丘陵山地为主。轮式底盘甘蔗收割机通过性差而无法在狭窄、连绵起伏等复杂坡面作业,需要一种能够适应丘陵山区的甘蔗收割机。为此,设计了一款三角履带式甘蔗收割机,底盘是由前三角履带... 详细信息

目前,甘蔗主产地有广西、云南等地区,甘蔗主产区以丘陵山地为主。轮式底盘甘蔗收割机通过性差而无法在狭窄、连绵起伏等复杂坡面作业,需要一种能够适应丘陵山区的甘蔗收割机。为此,设计了一款三角履带式甘蔗收割机,底盘是由前三角履带轮和后平履带轮构成的4履带行走系统,后履带偏摆转向。同时,对该机的结构参数、履带底盘在翻越垂直壁和跨越壕沟过程中的越障性能进行分析,得出4履带式甘蔗收割机履带底盘越障性能与其结构参数的内在联系;建立了该机的多体动力学模型,在RecurDyn软件中模拟了该机在不同的参数下的动力学性能,并对样机进行越障试验验证。验证试验表明:车辆能够跨越高为18 cm的固体垂直障碍,与仿真数据相比,实际测得的俯仰角、横摆角和翻滚角的幅值变化符合预期,车辆俯仰角波动幅值超过5°,甘蔗收割机的俯仰现象明显;翻滚角变化幅值达到3°,车辆通过障碍时,需要考虑其他因素导致车辆的俯仰角变化;跨越宽为50 cm、高18 cm壕沟时,安全通过壕沟;车辆的翻滚角变化明显,幅值最大相差2°,说明此时车辆左右两边履带的颠簸较为严重,但车辆总体越障稳定性较好。研究成果可为甘蔗收割机结构设计与改进、增强作业安全性提供关键技术支持,具有重要的参考价值。

关键词：甘蔗收割机 RecurDyn动力学底盘参数车辆建模及仿真

融合知识图谱和大模型的高校科研管理问答系统设计

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计算机科学与探索 2025年第01期 107-117页

作者：王永秦嘉俊黄有锐邓江洲重庆邮电大学电子商务与现代物流重点实验室

科研管理是高校管理中的重要组成部分，但现有的科研管理系统难以满足用户的个性化需求。以高校科研管理向智能化转型为需求导向，将知识图谱、传统模型和大语言模型相结合，共同构建新一代高校科研管理问答系统。采集科研知识用于构建... 详细信息

科研管理是高校管理中的重要组成部分，但现有的科研管理系统难以满足用户的个性化需求。以高校科研管理向智能化转型为需求导向，将知识图谱、传统模型和大语言模型相结合，共同构建新一代高校科研管理问答系统。采集科研知识用于构建科研知识图谱。利用同时进行意图分类和实体提取的多任务模型进行语义解析。借助解析结果来生成查询语句，并从知识图谱中检索信息来回复常规问题。将大语言模型与知识图谱相结合，以辅助处理开放性问题。在意图和实体具有关联的数据集上的实验结果表明，采用的多任务模型在意图分类和实体识别任务上的F1值分别为0.958和0.937，优于其他对比模型和单任务模型。Cypher生成测试表明了自定义Prompt在激发大语言模型涌现能力方面的成效，利用大语言模型实现文本生成Cypher的准确率达到85.8%，有效处理了基于知识图谱的开放性问题。采用知识图谱、传统模型和大语言模型搭建的问答系统的准确性为0.935，很好地满足了智能问答的需求。

关键词：知识图谱多任务模型意图分类命名实体识别大语言模型