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面向工业场景的无人机时空众包资源分配

工程科学学报 2025年第1期47卷 91-100页

作者：刘娅汐李旭龙霍佳皓皇甫伟北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 北京市融合网络与泛在业务工程技术研究中心北京100083

无人机时空众包资源分配是工业物联网能源管理中的重要任务之一.尽管现有方法考虑了联合反映时间敏感性和公平性的信息新鲜度指标,但忽略了无人机禁飞区和窃听者对数据新鲜度的影响.本文提出了一种基于深度强化学习的无人机时空众包资... 详细信息

无人机时空众包资源分配是工业物联网能源管理中的重要任务之一.尽管现有方法考虑了联合反映时间敏感性和公平性的信息新鲜度指标,但忽略了无人机禁飞区和窃听者对数据新鲜度的影响.本文提出了一种基于深度强化学习的无人机时空众包资源分配方法,在考虑无人机禁飞区约束和对窃听者发送干扰信号以保障数据安全的情况下,最小化平均信息新鲜度和物联网设备能耗,从而得到最优无人机轨迹、发射干扰信号功率和物联网发射功率.然而,无人机时空众包中的资源分配复杂且存在挑战,主要表现为决策变量类型多且与考虑服务质量要求的系统性能指标关系复杂.本文将该问题建模为马尔可夫决策过程并使用先进的深度强化学习算法求解该问题,即软演员–评论家(SAC)算法.在多无人机场景下验证了所提出算法在解决无人机时空众包资源分配任务中的有效性和正确性.另外,SAC算法相较于其他两种先进的深度强化学习算法,即深度确定性策略梯度算法和双延迟深度确定性策略梯度算法,具有更快的收敛速度和更优的解.最后,分析了最优无人机数目的选择方案.

关键词：无人机工业能源管理时空众包资源分配深度强化学习

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量化压缩感知中最优阈值算法的数据时间权衡

中国科学:数学 2025年

作者：徐加樑赵云彬北京科技大学数理学院深圳市大数据研究院深圳国际工业与应用数学中心

松弛最优阈值算法是压缩感知中的一种新的阈值技术,用于从少量带噪线性测量中高效恢复稀疏信号,克服了传统硬阈值算法由于残差函数振荡导致的缺点.本文考虑一种新颖的数据时间权衡分析,以说明在任何固定恢复精度下,松弛最优阈值算法在... 详细信息

松弛最优阈值算法是压缩感知中的一种新的阈值技术,用于从少量带噪线性测量中高效恢复稀疏信号,克服了传统硬阈值算法由于残差函数振荡导致的缺点.本文考虑一种新颖的数据时间权衡分析,以说明在任何固定恢复精度下,松弛最优阈值算法在压缩感知、量化压缩感知还原信号过程中测量数量和迭代次数之间的权衡.理论结果还给出在压缩感知、量化压缩感知中实现信号恢复所需要的有效测量阶数.最后,通过数字实验也展示了松弛最优阈值算法在稀疏重建问题中的数据时间权衡.

关键词：压缩感知量化压缩感知稀疏重建问题松弛最优阈值算法数据时间权衡

Cu掺杂SnS2纳米花高效电化学还原CO2合成甲酸盐的研究

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现代化工 2025年第01期 220-224页

作者：丁笑含赵林飞袁章福田越徐秉声北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心中国标准化研究院资源环境研究分院

为了提高Sn基材料表面CO2电化学还原为甲酸盐的法拉第效率，利用一步溶剂热法合成了具有丰富硫空位的Cu掺杂SnS2纳米花(Cu-SnS2-x)催化剂，在较宽的电位窗口实现了CO2电化学还原制备甲酸盐。结果表明，通过调控催化剂制备过程中Cu和Sn... 详细信息

为了提高Sn基材料表面CO2电化学还原为甲酸盐的法拉第效率，利用一步溶剂热法合成了具有丰富硫空位的Cu掺杂SnS2纳米花(Cu-SnS2-x)催化剂，在较宽的电位窗口实现了CO2电化学还原制备甲酸盐。结果表明，通过调控催化剂制备过程中Cu和Sn的摩尔比，在-1.1 V ***电位条件下得到了72.64%的FEformate,电流密度Jformate达到-14.38 mA/cm2。二维纳米片阵列增加了催化活性位点，Cu掺杂所产生的硫空位能够协同提高催化活性、促进电子转移，从而提高甲酸盐的选择性。

关键词： CO2还原电化学掺杂溶剂热甲酸

改进滑动粗粒化和集成波动色散熵的故障诊断方法

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智能系统学报 2025年

作者：穆凌霞田璐冯楠汪红鑫张建吴世海刘丁西安理工大学自动化与信息工程学院西安理工大学晶体生长设备及系统集成国家地方联合工程研究中心北京科技大学智能科学与技术学院

在多尺度波动色散熵中，多尺度粗粒化会忽略重构子序列部分相邻点之间的信息，并且子序列长度随着尺度因子的增大长度减小，这种特征提取的方法不利于故障分类。为了解决这个问题，本文提出了一种n次滑动粗粒化的方法，在确定的比例因... 详细信息

在多尺度波动色散熵中，多尺度粗粒化会忽略重构子序列部分相邻点之间的信息，并且子序列长度随着尺度因子的增大长度减小，这种特征提取的方法不利于故障分类。为了解决这个问题，本文提出了一种n次滑动粗粒化的方法，在确定的比例因子下，利用n次滑动方法保留了每点之间的信息，保证重构后的序列与重构前的序列长度一致。针对波动色散熵中映射技术过于单一的问题，本文利用集成波动色散熵对重构后的序列进行特征提取，使得熵计算更加准确。用西储大学等轴承数据集对算法进行了验证，所提方法的故障诊断精确度显著提高。

关键词：滑动粗粒化序列重构故障诊断故障分类集成波动色散熵滚动轴承振动信号特征提取

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美丽园区建设的路径研究

生态经济 2025年第1期41卷 44-51页

作者：陈吕军严坤田金平清华大学环境学院北京100084 清华大学生态文明研究中心北京100084 清华大学碳中和研究院北京100084

建设美丽中国是全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族永续发展的重要举措。中国工业园区历经四十多年发展历程,已经成为建设实体经济、引领区域发展的先行者,目前已聚集全国80%的工业企业,推动工业园区建设成为人与自然和谐共生的... 详细信息

建设美丽中国是全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族永续发展的重要举措。中国工业园区历经四十多年发展历程,已经成为建设实体经济、引领区域发展的先行者,目前已聚集全国80%的工业企业,推动工业园区建设成为人与自然和谐共生的美丽园区,对我国生态文明建设意义重大。论文回顾了中国工业园区的发展历程,面向新发展阶段存在的新挑战和新机遇,提出了工业园区在新时代需承担的高质量发展使命任务。在此基础上,本文针对园区社会、经济、自然三个子系统,从六个方面解析并详细阐述了中国工业园区打造美丽园区、支撑美丽中国建设的关键内涵。进一步地,根据国家对美丽中国建设提出的目标和计划,结合我国生态工业园区发展过程中形成的实践经验,从八个维度提出工业园区推进美丽中国建设的关键行动,支撑工业园区生态文明建设和美丽中国行动。

关键词：美丽中国工业园区美丽园区绿色发展生态文明

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基于ROS的蔬菜移栽机器人控制系统设计

农机化研究 2025年第2期47卷 54-60页

作者：马文强冯青春李亚军茹孟菲赵春江西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 农业智能装备技术北京市重点实验室北京100097

为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度... 详细信息

为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度相机搭建硬件系统,利用分层模块化理念开发基于ROS架构的软件控制系统,搭建并实现了移栽作业中取苗、投苗、栽苗及移动平台协同一体化控制。实验结果表明:在大于2s/株的取栽苗周期运动条件下,可实现较高成功率的移栽作业。所设计控制系统保证了移栽作业成功率,提高了当前蔬菜移栽机的智能化水平。

关键词：蔬菜移栽机器人控制系统 ROS 伺服控制

CUL2-RING泛素连接酶识别羧基端降解子的机制

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中国科学:化学 2025年

作者：许超樊新元高新娇戚炜细胞动力学教育部重点实验室中国科学技术大学生命科学与医学部北京大学化学与分子工程学院上海科技大学生命科学与技术学院基因编辑中心

细胞生命活动的可塑性调控在分子水平表现为生物大分子动态相互作用与稳态调控.泛素-蛋白酶体系统是调控细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常是导致肿瘤等疾病发生与发展的重要原因.在泛素化级联通路中,泛素连接酶E3负责识别并催化... 详细信息

细胞生命活动的可塑性调控在分子水平表现为生物大分子动态相互作用与稳态调控.泛素-蛋白酶体系统是调控细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常是导致肿瘤等疾病发生与发展的重要原因.在泛素化级联通路中,泛素连接酶E3负责识别并催化底物聚泛素化.近年来,本研究团队综合利用结构生物学、化学生物学与细胞生物学等方法,解析了Cullin 2-RING泛素连接酶复合物组装机制及其识别底物羧基端降解子的分子机制,阐明了复合物活性受类泛素化修饰激活的机理,并发现了若干可用于设计蛋白降解靶向嵌合体的新靶标.最后,本文展望了未来基于泛素连接酶的底物识别机制开发靶向蛋白质降解剂,以及将该技术与新的化学生物学方法相结合开发新工具的可能性.

关键词：泛素化修饰泛素-蛋白酶体系统泛素连接酶羧基端降解子蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)

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京100124 北京市计算智能与智能系统重点实验室北京100124 教育部数字社区工程研究中心北京100124

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... 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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固体颗粒撒施无人机槽轮结构优化设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 146-155页

作者：韩玉宝姬江涛张瑞瑞张林焕贺智涛陈立平伊铜川吴明齐高亮亮河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 农芯(南京)智慧农业研究院有限公司南京211800

针对现有槽轮式排肥器存在低转速下脉动性强,难以满足无人机稳定变量施肥作业需求的问题,开展了排肥器关键部件参数的优化设计与研究,设计了9种不同凹槽形状和螺旋升角的排肥槽轮。同时,采用离散元方法仿真测试了各槽轮在低转速下排量... 详细信息

针对现有槽轮式排肥器存在低转速下脉动性强,难以满足无人机稳定变量施肥作业需求的问题,开展了排肥器关键部件参数的优化设计与研究,设计了9种不同凹槽形状和螺旋升角的排肥槽轮。同时,采用离散元方法仿真测试了各槽轮在低转速下排量范围和排肥时的稳定性,并开展了因素之间的交互作用判别试验和正交试验。试验结果显示:槽轮截面形状与螺旋升角之间存在交互作用,槽轮转速和螺旋升角对排肥脉动幅度的影响显著。最终,确定最佳槽轮结构参数组合:槽轮凹槽形状为偏心槽型,螺旋升角为60°。室内台架试验结果表明:槽轮转速和施肥速率具有较高的线性度,槽轮的截面形状和槽轮螺旋升角对不同转速下的排肥速率的影响均显著,相比台架试验和仿真试验测量的平均施肥速率,平均相对偏差为5.32%;在优化参数下,不同转速槽轮的排肥速率变异系数均小于1.20%,满足了无人机施肥的要求。

关键词：无人机追肥排肥器槽轮参数优化设计