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基于单目视觉与改进势场法的避障算法

激光与红外 2024年第6期54卷 980-990页

作者：纪宇航蔡文靖刘鑫王礼贺中电科光电科技有限公司北京100015

针对无人平台在未知环境缺乏全局障碍物位置信息难以进行实时避障的问题,提出一种融合深度神经网络和改进人工势场的动态避障方法。首先利用YOLOv5s轻量目标检测网络和轻量化深度估计网络构建障碍感知模块,探测障碍物位置和深度;其次使... 详细信息

针对无人平台在未知环境缺乏全局障碍物位置信息难以进行实时避障的问题,提出一种融合深度神经网络和改进人工势场的动态避障方法。首先利用YOLOv5s轻量目标检测网络和轻量化深度估计网络构建障碍感知模块,探测障碍物位置和深度;其次使用目标框和等效深度描述周围障碍物的三维信息;然后将自身平台投影到图像平面形成核心区,并根据障碍物的等效深度网格与核心区的位置关系计算核心区在像平面虚拟势场受力方向、所需要的偏航角和线速度;最后控制系统接收到信号后引导无人平台转向或制动,使核心区内部深度大于设定的安全距离完成动态避障。实验基于单目可见光和红外进行避障测试,结果表明视觉感知模块可以准确探测常见障碍物的位置和深度,核心区能够直观地反映无人平台与障碍物的位置关系,方法仅依赖单目传感器便可实现有效避障,相比于传统方法成本低廉、部署灵活,为无人平台在日间、夜间的未知环境进行避障提供了新思路。

关键词：深度学习动态避障人工势场

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湿喷混凝土流动性对喷射产尘特性的影响

清华大学学报（自然科学版） 2024年第9期64卷 1637-1645页

作者：郭禛汪澍刘昆华赵佳玮郭海峰金龙哲魏祎璇欧盛南北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室北京100083 中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所北京100081

湿喷混凝土作为新Austrian隧道施工方法(new Austriantunnelling method,NATM)中重要的初期支护方式,施工过程中产生的粉尘、氯等有害物质会严重危害工人健康。截至2023年,许多研究的重点为湿式喷浆技术粉尘来源与降尘措施,而关于湿喷... 详细信息

湿喷混凝土作为新Austrian隧道施工方法(new Austriantunnelling method,NATM)中重要的初期支护方式,施工过程中产生的粉尘、氯等有害物质会严重危害工人健康。截至2023年,许多研究的重点为湿式喷浆技术粉尘来源与降尘措施,而关于湿喷混凝土射流产尘机理仍认识不足,有待深入研究。该文通过改变湿喷混凝土配方中聚羧酸减水剂(polycarboxylate superplasticizer,PCE)的掺量获取不同流动性的混凝土,利用自行搭建的喷射射流多维测试平台进行不同流动性新拌混凝土的流动性实验和喷射实验。结合射流破碎、表面波动等理论,分析湿喷混凝土的射流破碎过程和产尘特性,以探究其产尘机理。该文基于射流状态将射流循环划分为初始期、剧烈期和结束期3个阶段。初始期和结束期未形成稳定射流,剧烈期射流形态变化较小且射流破碎、雾化程度较高,对粉尘浓度的升高起决定性作用;此外,次级破碎阶段平均粉尘浓度与初级破碎阶段相比提高了138%。该文得到了粉尘浓度最低、粉尘粒径分布最集中的混凝土配比,即水泥、水、细骨料、粗骨料、PCE的质量比为1.0000∶0.3700∶1.8375∶1.5625∶0.0115。该研究成果可为湿式喷浆降尘的研究提供借鉴。

关键词：支护技术湿喷混凝土流动性射流破碎产尘特性产尘机理

车身多性能约束下的一体压铸三角梁轻量化设计

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中国机械工程 2024年第4期35卷 691-699页

作者：苏永雷张志飞重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 上海小米智能技术有限公司上海200012 小米汽车科技有限公司北京100000

系统性地构建了一体压铸结构的优化方法,基于车身系统超单元模型实现多性能约束下的车身压铸件轻量化设计。首先,缩减复杂的车身系统,针对连续的车体结构,提出了子系统划分原则和方法,分别对各子系统进行超单元缩减,保证车身系统模型的... 详细信息

系统性地构建了一体压铸结构的优化方法,基于车身系统超单元模型实现多性能约束下的车身压铸件轻量化设计。首先,缩减复杂的车身系统,针对连续的车体结构,提出了子系统划分原则和方法,分别对各子系统进行超单元缩减,保证车身系统模型的分析精度并提高计算效率,为快速优化奠定基础;其次,同步考虑压铸结构单体性能和车身系统性能,采用折衷规划法归一化静动态子目标并构建综合目标函数,应用层次分析法得到子目标权重系数,进而开展了多模型拓扑优化,确定了加强筋位置分布;进一步地,同步考虑可设计与可制造性,对压铸结构变厚度拔模面进行参数化定义,并在优化过程中施加制造约束,基于构造的组合代理模型完成厚度参数设计。研究结果表明:在保证分析精度的前提下,缩减的车身系统模型可节省97.3%的计算资源;通过优化,在大幅提高车身一体压铸三角梁结构相关性能的同时,可实现轻量化,表明了所提方法的正确性和实用性。

关键词：压铸结构模型缩减拓扑优化代理模型轻量化

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高等级生物安全设施通风系统风机配置模式综合分析

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科学通报 2024年第7期69卷 825-833页

作者：曹国庆陈紫光王荣建科环能科技有限公司北京100013 天津大学环境科学与工程学院天津300072

高等级生物安全设施是国家生物安全体系的基础支撑平台,是人口健康与动物卫生领域开展科研、生产和服务的重要保障条件,在我国重大疫病防控中发挥着至关重要的作用.生物安全设施安全的核心措施是通过通风空调系统保持负压,送、排风机是... 详细信息

高等级生物安全设施是国家生物安全体系的基础支撑平台,是人口健康与动物卫生领域开展科研、生产和服务的重要保障条件,在我国重大疫病防控中发挥着至关重要的作用.生物安全设施安全的核心措施是通过通风空调系统保持负压,送、排风机是通风空调系统的重要设备,也是实现持续负压环境的核心保障.国内外相关标准规范、指南文件对高等级生物安全设施通风空调系统风机配置提出了明确要求.本文在对比分析这些要求的基础上,结合工程实例梳理了近年来我国高等级生物安全设施建设现状,对高等级生物安全设施通风空调系统风机运行模式、多台风机互为备用、送排风机变频控制、高海拔地区风机选型等关键问题进行了探讨.通过综合分析指出,高等级生物安全设施风机配置模式应经风险评估确定;通风空调系统设置相互独立、互为备用的两台风机是最佳工程选择;风机变频控制是高等级生物安全设施有效的压力梯度控制及节能运行措施之一;高海拔地区高等级生物安全设施应根据环境大气压对风机全压进行修正.

关键词：生物安全实验室高生物安全风险车间通风系统风机配置模式标准规范

基于气相-离子迁移谱分析结合感官分析鉴定不同品种小麦粉风味差异

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食品科技 2024年第1期49卷 129-137页

作者：强婉丽黄序郭子璇王鑫宇张连慧李沿伞惟琳营养健康与食品安全北京市重点实验室老年营养食品研究北京市工程实验室中粮营养健康研究院有限公司北京102209 中粮粮谷控股有限公司北京100020

为研究不同品种小麦粉的风味差异,对5个不同品种的小麦粉采用顶空萃取其挥发性物质并进行气相-离子迁移谱分析鉴定。结果表明:小麦粉中挥发性有机物共有48种,其中醇类16种、醛类9种、酮类7种、酯类11种、柠檬烯2种、二丙烯基硫化物1种... 详细信息

为研究不同品种小麦粉的风味差异,对5个不同品种的小麦粉采用顶空萃取其挥发性物质并进行气相-离子迁移谱分析鉴定。结果表明:小麦粉中挥发性有机物共有48种,其中醇类16种、醛类9种、酮类7种、酯类11种、柠檬烯2种、二丙烯基硫化物1种、酸类1种、呋喃类1种。不同品种小麦粉的挥发性有机物种类和浓度存在差异,XC样品中大部分挥发性物质含量略高于YL21,XM26和FDC大部分挥发性物质含量明显高于YL21,而SDXP与YL21相差不大。XC主要物质有:乙醇、2-丁酮、丁醇、环己烯-2-酮和二烯丙基硫化物等;SDXP主要物质有:丁酸乙酯、柠檬烯和己酸乙酯等;XM26主要物质有:甲基庚烯酮、壬醛、E-2-庚醛、反式-2-丁烯酸乙酯和2-甲基-3-呋喃硫醇等;FDC主要物质有:戊醛、丙酸乙酯、乙酸乙酯、丁醛、2-戊基呋喃和2-乙基-1-己醇等。通过感官定量描述性评分分析,发现不同品种小麦粉感官属性存在一定差异。根据相关性分析,挖掘并识别出小麦粉不同感官属性所代表的关键挥发性物质,初步建立关键物质含量与感官的相关性。

关键词：风味小麦粉感官分析气相-离子迁移谱挥发性物质

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新外来中药香蜂草的药性探讨

世界中医药 2024年第11期19卷 1591-1598页

作者：刘洋王林元王淳张建军费文婷叶丹妮赵尹铭李爱民赵明明陈彦北京中医药大学中药学院北京102488 北京中医药大学中医学院北京102488 国珍健康科技〔北京〕有限公司北京102206

香蜂草为唇形科植物Melissa officinalis L.的叶。原产于欧洲地中海地区,欧洲、北美、亚洲各大洲均有分布,我国的中南、西南部以及台湾也有野生种分布。香蜂草在国外有长久的应用历史,被广泛应用于治疗精神和中枢神经系统疾病、心血管... 详细信息

香蜂草为唇形科植物Melissa officinalis L.的叶。原产于欧洲地中海地区,欧洲、北美、亚洲各大洲均有分布,我国的中南、西南部以及台湾也有野生种分布。香蜂草在国外有长久的应用历史,被广泛应用于治疗精神和中枢神经系统疾病、心血管疾病等。也作为抗焦虑药、睡眠辅助剂以及解毒剂。目前香蜂草在我国作为香料使用,并有多种以香蜂草为原料的专利。中医药学自古就广泛吸收外来药物不断扩大我国中药资源,如藿香、丁香、木香等源自域外的“香药”至今也是我国的常用中药。将香蜂草列入中药潜在的引入对象进行研究,以其临床研究和应用文献为基础,结合中医药理论对香蜂草的中药药性进行理论分析。结果为香蜂草药性辛、凉,归心、肝经,具有宁心安神益智、疏肝解郁、缓急止痛的功效,用于治疗心神不宁,失眠,健忘,心悸;情志抑郁,烦躁多虑;腹痛、牙痛等症状。

关键词：香蜂草外来中药中药药性新中药药用植物功效主治性味归经药用历史

微生物合成2′-岩藻糖基乳糖和3-岩藻糖基乳糖的代谢工程策略研究进展

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食品工业科技 2024年第10期45卷 376-385页

作者：李邓斌魏超张媛张根林王小艳石河子大学化学化工学院新疆兵团化工绿色过程重点实验室新疆石河子832003 中粮营养健康研究院有限公司北京102209 营养健康与食品安全北京市重点实验室北京102209

人乳寡糖(human milk oligosaccharide,HMOs)是母乳的关键成分,它对婴幼儿健康成长发挥着重要的作用。2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose,2′-FL)和3-岩藻糖基乳糖(3-fucosyllactose,3-FL)是HMOs的主要组分,具有抑制病原体感染、调节肠道菌群和提高免疫力等功能,其合成方法成为近年内的研究热点。然而,利用化学法或酶法合成2′-FL和3-FL具有反应过程繁琐、成本高以及产物收率低等缺点,无法满足市场的需求,因此,高效的微生物法已被开发应用于2′-FL和3-FL的商业化生产。本文总结2′-FL和3-FL的制备方法,系统阐述微生物法合成2′-FL和3-FL的工程化策略,为后续2′-FL和3-FL的微生物生产提供一定的研究思路。

关键词： 2′-岩藻糖基乳糖 3-岩藻糖基乳糖微生物法工程化策略

“学工双轨,能力递进”实训模式在《机械装调技术综合训练》课程教学中的探索与实践

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中国科技期刊数据库科研 2024年第1期 0161-0164页

作者：马蔷张玉荣丁宾侯明鹏北京金隅科技学校北京 102403 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京 100015

《机械装调技术综合训练》是智能设备运行与维护专业的一门实训课,课程的目标是训练学生对机电设备的装配、调试、维修的技能。本文以此课程为例,探索在机电装调类实训课程中创新“学工双轨,能力递进”的实训模式,以学习方法和工作流程... 详细信息

《机械装调技术综合训练》是智能设备运行与维护专业的一门实训课,课程的目标是训练学生对机电设备的装配、调试、维修的技能。本文以此课程为例,探索在机电装调类实训课程中创新“学工双轨,能力递进”的实训模式,以学习方法和工作流程双轨并行,开展实训教学,实现岗位能力逐级递进,引导学生在训练中增长才智、提升技能,提高学生基于机械装配岗位工作任务分析问题、解决问题的综合职业能力。

关键词：理实一体化实训模式德技并修

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面向碳减排的城市交通微观仿真模型优化研究

系统仿真学报 2024年第4期36卷 859-872页

作者：刘博林建新刘依妮张栋北京城垣数字科技有限责任公司北京100045 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 中交水运规划设计院有限公司北京100007

为评估交通管控策略的环境效益,提出有效融合微观交通仿真模型和微观车辆排放模型的方法。利用VISSIM平台构建案例微观交通仿真模型,提出基于轨迹数据的不同速度区间的加减速特征,应用K-means聚类方法划分4种驾驶行为,通过驾驶特性标定... 详细信息

为评估交通管控策略的环境效益,提出有效融合微观交通仿真模型和微观车辆排放模型的方法。利用VISSIM平台构建案例微观交通仿真模型,提出基于轨迹数据的不同速度区间的加减速特征,应用K-means聚类方法划分4种驾驶行为,通过驾驶特性标定仿真模型全局参数,描述了参数总敏感度以及参数之间相互作用的敏感度。利用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类分析并标定局部参数值,优化了参数标定流程。计算仿真轨迹工况,本地化MOVES(motor vehicle emission simulator)微观排放模型,得到交叉口不同流向和不同驾驶行为下的HC、CO、NO_(x)、CO_(2)排放。研究表明:仿真模型优化效果显著,所提方法可精确识别高排放的空间位置,解析排放与驾驶行为之间的联系。应用DBSCAN聚类分析参数寻优值有助于实现自动化标定流程,全局参数标定将速度分布χ^(2)误差由0.6327降至0.1306,加速度分布χ^(2)误差由0.1441降至0.0528,对于环境视角下仿真模型构建至关重要。

关键词：交通工程微观交通仿真量化排放微观排放模型驾驶行为参数标定

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