基于强化学习的机器人眼科手术适应性虚拟夹具设计

虚拟夹具在提高人机协作手术的操作性能和安全性方面发挥着重要作用。然而,虚拟夹具一般是预先人工设计的,无法适应操作者指定的技能。基于对手术数据的学习,本文提出了一种基于强化学习策略训练方法的机器人辅助眼科手术虚拟夹具控制的通用框架,来辅助医生完成手术任务。虚拟夹具的执行模块经过了重新设计,用来增强顺应性阻抗而不是固定阻抗,并且在从端生成了动态笛卡尔力反馈。技能学习模块基于强化学习方法进行虚拟夹具的调整以及配置优化。本文提出的强化学习策略训练方法的有效性通过模拟白内障撕囊实验进行评估。在所提出方法的帮助下,经验丰富医生的操作精度提高了50.3%,新手医生的操作精度提高了45.5%。在不花费更多执行时间的情况下提高了性能,这表明了所提出的方法使虚拟夹具的冗余减少,并且提高了虚拟夹具对于经验丰富医生和新手医生的适应性。

耦合温度的锂离子电池机理建模及仿真试验

锂离子电池机理模型精度高,可以揭示试验所无法描述的电池内部信息,对电池的老化研究、故障诊断和电池管理系统的设计具有重要意义。为解决模型计算复杂、易受温度影响的问题,提出一种耦合温度的建模方法。本文提出的模型以单粒子模型为基础:首先采用二参数抛物线法简化固相扩散方程,采用抛物线轮廓-有限差分结合法简化液相扩散方程,化偏微分方程为常微分方程;而后建立包含固、液相欧姆定律与固体电解质(SEI)膜极化作用的端电压表达式;针对恒流与复杂工况,采用集总模型法或中心差分法计算热模型中电池的平均温度;热模型与机理模型计算出的产热量相关,机理模型中的电化学参数受热模型得到的温度影响,热模型与机理模型耦合。结果表明:在恒流工况,耦合温度的简化模型比单粒子模型的温度值更准确,比不考虑温度的简化模型的电压值更准确;在高倍率复杂工况下,模型精度良好。在1C、2C、4C恒流放电工况下,电池端电压、温度的均方根误差不超过0.041、0.66;在城市道路循环工况下,电池的端电压、温度的绝对百分比误差不超过1%和0.15%。

非侵入式电动自行车充电负荷在线识别

近年来,由电动自行车违规充电导致的火灾事故频发,为识别用户是否存在违规充电行为,本文提出一种非侵入式电动自行车充电负荷在线识别方法。利用电动自行车恒压充电阶段在功率数据中所表现的局部特征,通过事件检测、状态转换移除、Savitzky-Golay滤波与序列匹配相结合的手段实现充电负荷的在线识别。在真实用户场景中进行的实验取得了0.86的F1分数,结果表明本文方法具有较高的识别准确性和一定的快速性。

数学学习方法浅析

随著二十一世纪信息时代的降临,学习与创新能力将成为人们赖以生存和发展的最重要条件,现在的中学生,将要在二十一世纪大显身手,为了迎接二十一世纪的挑战,我们既要不断提高自己的科学知识水平,又要逐步学会学习和研究的方法,提高学习和创新的能力。数学是中学课程中的最重要学科之一。学好数学是广大同学十分关心的问题。如果我们在数学学习中,既扎扎实实地学好了数学知识和技能,又牢固地掌握了数学思想和方法,而且能灵活应用数学知识和技能解决问题,那么,我们就走在了一条数学学习成功的大道上。数学是必考科目之一,故从初一开始就要认真地学习数学。那么,怎样才能学好数学呢?现介绍几种方法以供参考:

“虚拟再现式”盲文指套

盲文是盲人与社会沟通的重要桥梁,是帮助盲人融入正常生活的重要工具。随着盲人的数量逐年增多,盲文学习的需求也越来越大。针对盲人学习盲文的必要性、盲文教师的短缺以及现有盲文翻译器不具备盲文学习功能的现状,设计了一款通过触听结合方式帮助盲人阅读和学习盲文的工具。使用者通过手机APP向盲文指套发送一篇文章后,戴上指套并接触任意一个水平平台(例如桌面)时开始移动,即可逐个阅读指套呈现的盲文,即虚拟再现一本盲文书供盲人摸读,同时与手环连接的蓝牙耳机还会发出对应盲文的读音。