基于改进PRM算法的机器人路径规划

概率路线图(Probabilistic Roadmap, PRM)算法是移动机器人领域常用的路径规划算法。针对传统PRM算法存在采样点分布不均匀、路线图构建效率低以及路径冗余不平滑等问题,提出了一种改进PRM算法。使用二维Sobol序列优化采样策略,保证采样点全局均匀分布,优化采样点的覆盖面积,提高了采样点的质量;其次,对采样点进行邻域分类并施加连接约束,使相邻邻域采样点进行连接,减少路线图的大小,提高了路线图的构图和搜索效率;接着,使用节点平移优化算法优化节点位置,使优化路径符合实际空间中的最优路径;最后,使用贝塞尔曲线平滑路径拐点,使生成的路径更符合机器人的实际运动约束。大量仿真实验结果表明,改进PRM算法可以有效提升规划路径的质量且受采样点数量的影响较小。相比于传统PRM算法和其他改进PRM算法,提出的PRM算法在路径长度、运行时间和成功率上具有明显优势。

口服大黄水联合芒硝外敷腹部在结直肠手术患者术后胃肠功能恢复中的应用

目的探讨口服大黄水联合芒硝外敷腹部在结直肠手术患者术后胃肠功能恢复中的应用。方法选择2021年3月至2023年6月就诊于南昌大学第一附属医院高新医院的100例结直肠手术患者为研究对象,按抽签法分为试验组和对照组,各50例。对照组术后行常规西医对症处理,同时口服温开水。试验组术后口服等量生大黄水配合芒硝外敷腹部干预,比较两组手术指标、实验室指标和并发症发生情况。结果试验组腹胀缓解、肠鸣音恢复、肛门排气和术后住院时间短于对照组,住院费用少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预后,两组白细胞计数(WBC)、中性粒细胞(NE)百分比和C反应蛋白(CRP)水平低于干预前,且试验组各指标水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预后,两组IgA、IgM和IgG水平高于干预前,且试验组各指标水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);干预后,两组胃动素和促胃液素水平高于干预前,且试验组各指标水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组术后并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论在结直肠手术患者术后联合应用大黄水口服和芒硝外敷腹部可促进胃肠功能恢复,调节胃肠激素,提高免疫功能,安全性高。

动态环境下融合实例分割的视觉SLAM优化方法

由于视觉SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法研究多建立于静态环境中,使得在动态环境下的应用造成较大定位偏移,极大降低了系统的稳定性。针对该问题,该文在原有视觉SLAM算法的基础上结合深度学习方法,对环境可能存在的动态目标进行特征点剔除,从而提升系统在动态环境下的鲁棒性。采用的视觉SLAM系统为ORB-SLAM3,深度学习方法为YOLOv5的实例分割算法,采用对目标模型mask轮廓内特征点的检测算法及多视角几何方法进行特征点剔除。首先利用并行通信,将SLAM系统获取到的帧数据传入YOLOv5系统中进行可能为动态目标的分割,然后将其分割结果传回SLAM系统进行跟踪建图。同时改进词袋加载模型,提升加载速度,最终构建动态环境的稠密地图,具备可靠的实时性。通过在TUM数据集上的实验评估,该方法对比原SLAM框架及现阶段经典动态环境研究均有提升,其在保证平均帧率不降低的前提下精度较ORB-SLAM3的RMSE平均提升近89%。实验结果表明,对动态环境下的视觉SLAM算法有效改进,极大提升了系统的鲁棒性及稳定性。

聚焦超声换能器电阻抗谱实时在线监测系统

高强度聚焦超声(HIFU)换能器作为聚焦超声消融手术(FUAS)系统的核心部件,其电阻抗谱是确定FUAS系统工作参数的重要参考依据,故对其进行实时在线监测具有重要意义。该文采用脉冲响应时域测量方法,将探测脉冲信号与HIFU换能器的工作时序相融合,并基于LabVIEW平台构建了一套HIFU换能器电阻抗谱实时在线监测系统,实现了对HIFU换能器电阻抗幅值与相位的高重复性及准确性的实时测量。通过对长时工作在大功率、高占空比条件下HIFU换能器电阻抗谱的实时在线监测,表明该监测系统可准确反应HIFU换能器的特征频率漂移、阻抗幅值和相位的非线性变化。这为HIFU换能器电阻抗谱实时在线监测及驱动参数优化调节提供了技术方案,对HIFU换能器的设计优化和能量损耗机制研究具有重要的应用价值。

基于FCM的芯粒测试电路设计与实现

设计了一种改进的2.5D芯粒可测性电路,电路的核心是位于中介层的灵活可配置模块(Flexible configu?rable modules,FCM),该模块基于IEEE 1838标准提出的灵活并行端口设计,采用双路斜对称设计结构,水平方向的两条线路可同时向左和向右传输控制信号以及测试数据,彼此独立互不干扰。与IEEE 1838灵活并行端口相比,FCM可以简化扫描测试配置步骤,满足水平双线路传输场景需求。仿真结果表明,基于FCM设计的2.5D芯粒测试电路可以实现对原有可测性设计(Design for test,DFT)测试逻辑的复用,满足芯粒即插即用的策略,提升测试的灵活性和可控性。

层次化电工电子实验教学平台建设思考与实践

结合高校电工电子实验室现状,按照“双一流”大学建设要求,在“新工科”建设背景下,提出层次化电工电子实验教学平台建设思路。坚持OBE理念,通过智慧实验室、口袋实验系统和先进仪表器材等,建立了一个设备选型科学、项目设计优化、教学体系完善,具有示范性、影响力和辐射力的高水平实验实践教学平台。

交锁髓内钉内固定治疗肱骨近端骨折的临床疗效及对肩关节恢复效果的影响

目的探讨肱骨近端骨折患者采用交锁髓内钉内固定治疗的效果及对肩关节恢复的临床影响。方法选取2023年1月至2024年1月金沙县中医医院收治的116例肱骨近端骨折患者为研究对象,采用随机数字表法分组,锁定钢板内固定治疗的58例患者纳入对照组,交锁髓内钉内固定治疗的58例患者纳入观察组,对比两组患者围手术期指标、治疗前后肩关节功能、疼痛应激反应及并发症发生率。结果在术中出血量的比较上,观察组少于对照组,在切口长度、手术时间和骨折愈合时间的比较上,观察组均短于对照组(P<0.05);治疗后,在Neer肩关节功能评分的比较上,观察组高于对照组(P<0.05);在疼痛视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)、P物质(Substance P,SP)、前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)的比较上,观察组均低于对照组(P<0.05);在并发症发生率的比较上,观察组低于对照组(P<0.05)。结论肱骨近端骨折患者采用交锁髓内钉内固定治疗的效果较显著,不仅可以有效改善围手术期指标,还可以促进肩关节功能的恢复,减轻术后疼痛应激反应,降低并发症发生率。

燃气工程施工及安全生产运行管理的措施

天然气作为一种重要的生活和生产能源,其管网连通方式广泛,广泛存在于建筑、街道和桥梁中。易燃、易爆、高压管线的工作方式对管线的工作方式有很高的要求,投产后对管线各部分的工作状态进行严密监控。因此,在建设和运营的后期,城市燃气工程是非常重要的。必须根据相关的法律、法规,采取必要的技术流程和相应的管理流程,才能确保项目的安全、高质量,实现对已有管线的有效监控。

阑尾结石对腹腔镜阑尾切除术治疗急性阑尾炎预后的影响:一项单中心回顾性分析

目的探讨阑尾结石对腹腔镜阑尾切除术治疗急性阑尾炎预后的影响。方法回顾性分析南昌大学第一附属医院高新医院普外科2022年3月至2022年11月间行腹腔镜阑尾切除术治疗急性阑尾炎患者的临床资料,共计152例。根据是否合并阑尾结石分为无阑尾结石组、有阑尾结石组,比较两组的性别比例、年龄及腹部手术史等基础特征,分析比较两组的阑尾解剖位置、阑尾最大直径、手术时间、腹腔引流管放置率、术后肛门排气时间、术后并发症、住院时间等指标。结果男性阑尾炎患者阑尾结石发生率较女性患者高,差异有统计学意义(P<0.05);两组年龄、腹部手术史、阑尾解剖位置、手术时间、住院时间差异均无统计学意义(P>0.05)。与无阑尾结石组相比,有阑尾结石组阑尾易增粗肿胀,腹腔引流管放置率高,术后肛门排气时间晚,术后并发症发生率高,两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论阑尾结石易导致阑尾增粗、肿胀,同时也会增加腹腔镜手术治疗急性阑尾炎术后并发症发生率。

支持向量回归中核函数和超参数选择方法综述

支持向量回归(SVR)模型结构对降低经验风险和减小置信范围十分重要.为了系统深入地分析SVR模型选择方法,将现有的典型的模型选择方法分为核的选择和超参数确定,并从不同的方面对其进行了综述和评价.SVR的精确性和推广能力很大程度上依赖于核函数及超参数.提出了今后研究的方向.

模糊系统结构辨识综述

模糊系统辨识是模糊系统建模的主要手段,优化的模糊系统结构是模糊系统辨识的关键.简要回顾了模糊系统结构辨识的研究现状与发展.讨论了模糊系统结构辨识一些常用的方法,如基于模糊聚类、自组织神经模糊网络、支持向量机、核函数、分层模糊系统、遗传算法和小波多分辨率分析等的模糊系统结构辨识.对各种结构辨识方法的特点进行了深入的分析,并对结构辨识未来的发展进行了展望.

基于深度学习的高精度点云补全算法

由于获取三维点云数据设备分辨率低及物体遮挡等原因,不可避免地会导致获取的点云数据通常是不完整的,这对点云分割、点云重建等下游任务会产生巨大的影响。近年来基于深度学习的点云补全算法开始广泛应用并取得较好的效果,但大多数算法只关注点云的全局信息,并没有充分考虑到点云的局部特征,难以表征点云空间复杂的变化关系,所以补全精度上还存在欠缺。该文提出一种基于深度学习的高精度点云补全算法,算法整体采用编码器-解码器结构,创造性地在特征提取模块引入卷积层DOConv,并在特征融合模块添加结合空间注意力机制和通道注意力机制的双重注意力机制,可以融合不同层次的特征。该算法可以灵活地对点云全局和局部特征进行提取并综合关键点的局部关联性和全局信息。实验结果表明,与几个主流算法相比,该算法补全精度更高,可以得到更为完整准确的点云模型。

DID-YOLO:一种适用于嵌入式设备的移动机器人目标检测算法

近些年来,目标检测算法在移动机器人环境感知领域表现出了突出的性能。但是目标检测算法存在模型庞大和计算复杂的问题,制约了目标检测算法在移动嵌入式设备上的部署和发展。YOLO是一种单阶段的目标检测算法,具有较高的准确度和较快的运行速度。该文提出了一种基于YOLOv5s改进后适用于嵌入式设备的移动机器人目标检测算法DID-YOLO。首先,使用深度可分离卷积和倒置残差模块对YOLOv5s的backbone网络进行重构,降低模型复杂度和计算量,达到轻量化的目的;其次,利用特征层和输出层结合的知识蒸馏训练提高重构后目标检测网络的精度。在目标检测通用数据集PASCAL VOC上实验表明:DID-YOLO模型尺寸为3.63 MB,相较原网络模型尺寸减小了48.65%;经过特征层和输出层蒸馏后,DID-YOLO的mAP@0.5提升至73.83%;DID-YOLO在Jetson AGX Xavier上实现了每秒31.2帧的实时图像处理速度。提出的DID-YOLO性能显著,满足了移动机器人嵌入式平台的实时高精度检测需求。

基于LoRa的低功耗种猪体温测量及监测系统

针对养猪场中传统人工测量种猪体温数据方式成本高、灵活性差、时效性低、工作量大等问题,设计了基于LoRa的低功耗种猪体温测量及监测系统。详细介绍了监测节点、数据通信方案和云平台网页端的软硬件设计。监测节点选用国产LP5100低功耗芯片为主控处理器,通过SPI通信方式获取ADT7320温度传感器采集的种猪体温数据并由集成的LoRa模块发送至网关。LoRa网关采用TCP/IP通信协议将汇总的体温数据存储在云端服务器并应用MySQL数据库进行数据管理。通过设计网页端作为云平台进行数据监测,利用Highchart库进行数据可视化分析并显示每头种猪的体温变化曲线。为了尽可能地降低系统功耗,设计了一套工作流程算法,该算法可以合理安排各个模块的工作顺序和时间。在某养猪场进行系统组装和应用,经过长期测试表明,该系统能够准确测量种猪一天内体温的变化及趋势,休眠时平均电流为55.92μA,稳定通信距离可达150 m,满足长期远程精准监测种猪体温的要求。

一种B/S架构的电工电子云实验系统设计与实现

运用智能化仪表控制技术、网络服务器技术以及嵌入式技术,设计和实现了一种B/S架构的云实验系统,包括网络服务器、远程可控电工电子实验箱、底层驱动、应用软件和实验内容,可通过广域网远程实时获取实际仪表界面和被测硬件对象的数据,可获得比纯软件仿真的远程实验更为真实准确的实验结果,在实际教学应用中获得较好的效果,具备一定应用与推广价值。

慢性阻塞性肺疾病病因及发病机制研究进展

基于世界卫生组织（WHO）所提供的数据，到2020年慢性阻塞性肺疾病（ COPD）将成为死亡率第3位的疾病〔1，2〕。 COPD的病因及发病机制目前仍不完全清楚，其发病与多种因素有关。引起COPD最主要的危险因素包括吸烟、环境污染、职业性粉尘和化学物质接触、感染、遗传因素等〔3〕。

基于领域本体的业务组件描述与组合匹配

为支持各类业务组件的有效共享和快速检索,提出了一种基于领域本体的业务组件描述语言,并从领域标准中提炼了业务术语和业务数据,分别作为定义功能语义和数据语义的规范,以解决组件之间的语义异构问题。为满足业务流程活动的需求,通过功能语义匹配和数据语义匹配的结合,对业务组件进行检索,特别是针对数据语义存在的分解和组合关系,提出了基于概念集合关联度的启发式算法进行组件组合匹配。实验表明,该算法具有较高的效率。

考虑需求相关性的多巷道仓库货位分配问题

根据物料相关性及需求频率,建立了多巷道仓库中货位分配的优化数学模型。模型的优化目标是,既要尽量将关系密切的物料聚集摆放,又要尽量将需求频率高的物料靠近出入库口存储。为求解这一NP问题,提出一种结合启发式算法的混合遗传算法。数值实验表明,该模型与不考虑需求相关性的分配策略相比,可以得到更好的结果,并且随着需求相关性水平的提高,效果更加明显。

^(125)I放射性粒子对体外培养的食管癌Eca-109细胞株克隆形成的影响

目的:研究125I放射性粒子对体外培养的人食管癌Eca-109细胞克隆形成率的影响。方法:取高糖型DMEM培养的对数生长的人食管癌Eca-109细胞,制成单细胞悬液,细胞计数并稀释,接种于35mm直径培养皿。设置A组:对照组(不加粒子),B组:低剂量实验组(加入0.2mCi125I粒子1枚),C组:中剂量实验组(加入0.4mCi125I粒子1枚),D组:高剂量实验组(加入0.8mCi125I粒子1枚),37℃、5%CO2恒温培养箱进行培养,于培养后第1-7日进行各组克隆计数并计算克隆形成率。结果:1周后A、B、C、D各组克隆形成率分别为72.73%、57.84%、34.41%、22.35%,实验组各组细胞克隆形成率均低于对照组,差别有统计学意义(P<0.05);C组与B组,D组与B组比较,有显著统计学意义(χ2=10.73,P<0.01;χ2=24.02,P<0.01);D组与C组比较,差别无统计学意义(χ2=3.16,P>0.05)。结论:125I放射性粒子可以降低体外培养的人食管癌Eca-109细胞克隆形成率。