基于计算机视觉的采摘机器人作业优化研究

为进一步提高我国采摘机器人智能化作业水平及采摘效率,基于计算机视觉应用技术展开优化研究。以采摘机器人结构组成为设计基点,运用视觉控制核心理念建立采摘机器人视觉识别处理与控制数学模型,实施相适应的采摘路径规划和系统采摘状态输出设计。同时,进行视觉采摘验证试验,结果表明:基于计算机视觉的采摘机器人系统优化正确可行,整机综合采摘效率可达94.61%,系统识别准确率与控制精度分别相对提升了6.12%和5.25%,机器人采摘成功率可提升至95.98%。因此,将计算机视觉处理技术有效应用至采摘机器人设计改进,对于类似农业采摘与收获装备开发研究可提供创新及借鉴思路,推广价值良好。

基于DTN路由的多通路精准灌溉系统布局设计

为进一步提升我国智能灌溉装备的综合作业效率,从多通路实施与精准化控制角度展开布局设计。以灌溉系统的作业原理及田间信息获取特征为出发点,建立灌溉网络的DTN路由算法模型,实施网络节点的规划分配与通道布置,形成精准性的逻辑控制流程及节点网络相互执行关系。进行系统性的灌溉试验,结果表明:基于DTN路由算法的多通路精准灌溉系统布局正确可行,信息投递成功率可达94.13%,节点转发率可达96.07%,各信息传递的实时准确,各阀门组件的动作协调,综合灌溉效率实现了高于90%的优化目标,是DTN路由控制理念在灌溉装备领域的应用创新思路之一,具有较好的推广意义。

太赫兹时域光谱技术在材料科学领域研究进展

太赫兹时域光谱技术是一种研究材料中载流子超快动力学过程及光电导率特性的重要实验手段。近年来,随着材料科学的飞速发展,人们应用太赫兹时域光谱技术研究了包括二维层状材料、钙钛矿材料和碳基低维材料等新型材料中光生载流子、激子和极化子等粒子及准粒子在皮秒时间尺度上的超快动力学过程及在太赫兹波段的光电导特性。本文主要介绍近5年来太赫兹时域光谱技术在材料科学领域取得的最新研究进展,并对太赫兹时域光谱技术在材料科学领域的应用做出展望。

基于三维点云的光栅三维显示景深优化方法

对三维显示内容进行深度压缩处理,是一种针对裸眼光栅三维显示器景深范围不足问题的有效解决方法,但常用的压缩方法会使场景中的主体不可避免地产生几何形变。本文面向密集视点光栅三维显示,提出了一种基于三维点云的景深优化方法,根据三维场景的双目视差图重建出三维点云,将场景主体点云分割,仅对超出显示器景深范围的主体进行深度位置调整,保持场景主体的几何结构不变,从而实现三维场景深度的整体压缩。对本文方法进行关于视觉体验的多项统计实验,对于每个参与者,本文方法处理后结果得票率均超过77%;对于每个实验场景,本文方法得票率均超过80%。实验结果证明了本文方法对观众主观感受有明显提升,可以在压缩场景整体深度的同时保证场景主体没有形变,让观众在观看三维场景时没有不自然感且对场景主体保留较强的深度感知。

反射式太赫兹连续波线扫描成像系统

利用太赫兹线阵探测器和0.3 THz辐射源,搭建了反射式太赫兹连续波线扫描成像系统。通过双次扫描测量和图像线性叠加可以对样品反射的太赫兹图像进行精准测量,成像分辨率达到2 mm,成像面积达到40 mm×40 mm,测量耗时<3.0 min。利用此系统对隐蔽在信封和纺织物中的金属样品进行了成功识别,对预埋在聚乙烯板和泡沫塑料板内的异物进行了精准定位。实验结果验证,此系统可以对隐蔽在电介质材料中的物体进行快速准确地检测,表明了其在安全检查和无损探伤领域的应用价值。

基于多态数据采集的电力巡检驾驶舱故障预警与辅助决策

采用Pearson法、大数据挖掘法进行驾驶舱故障预警电力巡检时,存在电力巡检数据遗漏问题,导致故障预警准确率低,为此提出一种基于多态数据采集的电力巡检驾驶舱故障预警与辅助决策方法。设计驾驶舱故障预警与辅助决策结构图,采集电力巡检驾驶舱的多态故障数据;以多态数据为基础,判断电力系统故障的发生情况;通过数据预处理进行故障筛选,并以此为基础进行电力系统故障预警;根据EEAC理论生成驾驶舱故障辅助决策方法。为验证该方法的预警效果,设计了相关对比实验。结果表明,当迭代次数为2 000时,该方法的故障预警准确率为90%,故障预警效果较好。

基于MAUP的城市公园绿地公平性多尺度评价——以北京市主城区为例

为探析城市公园绿地供给公平性在可塑性面积问题(MAUP)下的尺度效应,以北京市主城区为例,基于多源数据改进公园绿地供给模型,划分格网(0.5、1.0、1.5、2.0 km)和街道2类不同尺度类型5级评价单元,运用基尼系数和供需匹配方法探究城市公园绿地供给多尺度空间分异特征及公平性差异。结果表明:1)5种尺度下,研究区内的公园绿地供给均存在明显的空间异质性,由城市中部至外侧公园绿地总供给逐渐减少,且呈现评价单元尺度类间差异性大,类内差异性小的特征。2)地均绿地供给公平性随着评价单元的增大呈现先减弱后增强的趋势,在1.5 km评价单元下表现为强烈不公平;人均绿地供给公平性随着评价单元的增大逐渐增强。3)相比其他城区,海淀区内的城市公园绿地供给与居民需求的空间失配情况更显著,尤其是在街道尺度下。综上,评价单元划分的不同会影响评价结果,未来应结合具体研究需求开展多尺度评价,为城市公园绿地公平性科学量化提供可能。

复合石灰石粉清水混凝土外观质量及性能研究

通过单纯型重心设计法研究了不同掺合料比例下石灰石粉-矿粉-水泥三元胶凝体系清水混凝土的流变特性、抗压强度、抗氯离子渗透性能和外观质量。结果表明:石灰石粉有利于降低混凝土的屈服应力,提高流动性;矿粉有利于增加混凝土的塑性黏度,提高抗离析性;适量石灰石粉和矿粉掺入可以提高清水混凝土的抗氯离子渗透性能,增强清水混凝土的外观均一性及色泽度,但掺合料掺量越高时混凝土的抗压强度越低;当石灰石粉掺量为10%~15%,矿粉掺量为0~15%,水泥掺量为85%~88%时,复合石灰石粉清水混凝土在满足3、28 d抗压强度以及抗氯离子渗透性能的同时具有良好的工作性和外观质量。

铁矿废石及尾矿资源综合利用与绿色矿山建设

铁矿资源开采和选矿过程产生的铁废石和尾矿是影响铁矿行业可持续发展的主要固体废弃物。随着铁矿资源的大量开采和选矿,产生的大量铁废石和尾矿对矿区生态、周边大气、地下水及土壤产生了巨大的危害,急需开展资源化利用和绿色矿山建设。作者结合多年来从事地质材料与工程、尾矿资源综合利用及绿色矿山建设的研究经历,分别介绍了铁矿废石和尾矿在砂石骨料、混凝土、3D打印、路基、建筑材料、有价组分回收、石塑复合板材、尾矿复合肥及矿山地质生态复垦等方面的资源综合利用与新材料的研究、开发及工程应用。在分析国外绿色矿山建设法律法规的基础上,根据国家自然资源部行业绿色矿山建设规范要求,论述了铁矿行业尾矿固废资源化利用与绿色矿山建设的必要性,并对绿色矿山建设提出建设性意见。

全氟三乙胺热解机理的实验与理论研究

氟胺类物质是最有希望作为哈龙替代品的含氮化合物之一,全氟三乙胺作为典型的氟胺类物质具有良好的灭火效果。为研究全氟三乙胺热解机理,在管式加热炉内对全氟三乙胺进行热分解,通过GC-MS分析全氟三乙胺在不同温度条件下的热解产物,并用Gaussian软件对其热解反应路径进行理论计算。结果表明:保持停留时间为10 s,全氟三乙胺的初始热解温度为600℃,750℃完全热解,热解产物有C_(4)F_(9)N、C_(3)F_(7)N、C_(2)F_(6)和C_(3)F_(8),热解温度较低时C_(4)F_(9)N体积分数最大,热解温度较高时C_(3)F_(7)N体积分数最大。在全氟三乙胺热解反应路径计算中,全氟三乙胺分子中的C—C键断裂后存在1条反应路径,可生成实验产物中的C_(3)F_(8);全氟三乙胺分子的C—N键断裂后存在3条反应路径,可生成实验产物中的C_(3)F_(7)N、C_(4)F_(9)N和C_(2)F_(6)。全氟三乙胺热解后产生的CF_(3)自由基可与H、OH自由基发生反应,从而产生灭火作用。此外,其热解产物C_(4)F_(9)N和C_(3)F_(7)N具有C N双键,更容易与燃烧活泼自由基·OH、·H发生化学作用,对研究全氟三乙胺的灭火机理具有十分重要的意义。

APE1-AAbs水平与直肠癌患者病理学特征的关系及其诊断价值

目的探讨脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶(APE1-AAbs)表达与直肠癌患者病理学特征的关系及其诊断价值。方法选取2015年2月-2018年1我院确诊的直肠癌患者80例为直肠癌组、40例健康体检对象作为对照组,检测两组的APE1-AAbs表达水平,分析不同TNM分期、病灶直径、淋巴结转移情况、肿瘤分化程度的直肠癌患者血清APE1-AAbs表达水平,采用受试者工作曲线(ROC)分析APE1-AAbs诊断直肠癌的价值。结果直肠癌组患者的血清APE1-AAbs水平显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);血清APE1-AAbs水平鉴别诊断直肠癌的灵敏度为84.26%、特异度为71.54%、漏诊率为15.74%、误诊率为28.46%、ROC曲线下面积AUC值0.771;TNM分期(Ⅲ期+Ⅳ期)、低分化、发生淋巴结转移的直肠癌组患者的血清APE1-AAbs水平显著高于TNM分期(Ⅰ期+Ⅱ期)、高中分化、未发生淋巴结转移的患者,差异具有统计学意义(P<0.05);不同年龄、性别、病灶直径的直肠癌患者血清APE1-AAbs水平差异均无统计学意义(P>0.05)。结论检测血清APE1-AAbs水平对于直肠癌的诊断及病理学特征评估均具有一定的临床价值。

计算机网络数据库管理技术优化路径研究

网络数据库的管理方法尤为关键。病毒感染网络数据会损害计算机上的其他数据信息,导致数据信息被泄露和伪造,使用户无法正常使用。因此,为了防止此类事情的发生,用户必须不断检查网络数据的安全系数,并将其存储在数据库系统中,这样才能有效应用按照统一标准的管理方法,确保数据信息应用的安全。文章分析了计算机数据库防火墙管理方法的必要性,同时阐述了其安全工作的作用,最后明确提出计算机网络数据库查询中存在的安全工作问题,制定相关解决措施。

搭扣配合在塑胶件中的应用

搭扣配合在塑胶产品中的应用非常广泛,搭扣配合可以在不使用粘合剂或铆接等方法的情况下实现塑胶零件之间的连接紧固。文中阐明了悬臂搭扣、环形搭扣和扭转搭扣3种搭扣配合形式,并通过对这3种搭扣配合形式的基本设计要点进行归纳总结,提炼具体参数,为塑胶件搭扣设计提供理论基础,达到降低制造模具过程中模具返修率的目的。

一种聚氨酯型高分子染料的制备及皮革涂层着色性能研究

用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇1000(PPG-1000)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)合成聚氨酯聚合体,再用酸性红B染料进行封端,制备了一种聚氨酯型高分子染料。通过傅立叶红外光谱对其结构进行了表征,并测定了这种聚氨酯型染料分散乳液的粒径分布,最后对坯革进行着色涂饰实验。结果表明,用含单羟基活性基团的酸性红B染料对端异氰酸酯大分子进行封端处理,能够实现染料与聚氨酯大分子的结合,可以衍生制得聚氨酯型高分子染料;在制备反应过程中,预聚反应最佳R比值为3∶1,聚合反应体系总R值为1.1,这种聚氨酯型大分子染料乳液分散体系的粒径主要分布在80～160μm之间;采用聚氨酯染料作为着色材料对坯革表面进行涂饰操作,其坯革涂层耐干湿擦色牢度、耐洗色牢度和耐色迁移性的色牢度极佳,均达到了5级,均明显高于酸性红B染料的着色涂层。

富血小板血浆促进胫骨骨折模型兔的骨愈合

背景:骨折具有自我愈合周期长、延迟愈合等问题。生物组织具有自我修复的潜能,那么有没有办法将组织自身修复能力调动起来,为生物体自身修复所用呢?富血小板血浆技术正是解决这一难题的有效方式之一。目的:探讨自体富血小板血浆对兔胫骨骨折愈合的促进作用。方法:选取新西兰大白兔12只,随机分为富血小板血浆组及对照组,每组6只。所有动物均在右侧胫骨远端2 cm处用摆锯造成横行骨折,克氏针髓内固定。富血小板血浆组将制备的富血小板血浆凝胶注射至骨折断处,对照组相同方法将等量无菌生理盐水注射至骨折断端。术前及术后2,4,8周留取血液标本,测定骨钙素、骨碱性磷酸酶水平;术后2,4,8周分别处死2只,观察骨折标本的骨折修复情况,计算骨痂体积。结果与结论:①术后各时点,富血小板血浆组骨痂直径均大于对照组(P<0.05);②术后第4周,富血小板血浆组骨痂体积明显大于对照组(P<0.05);术后第8周时,富血小板血浆组骨痂体积大于对照组,但差异无显著性意义(P>0.05);③术后第4周富血小板血浆组骨小梁平均宽度、骨小梁面积比及血管数目均优于对照组(P<0.05);术后第8周2组数据差异无显著性意义(P>0.05);④2组血清中骨钙素水平在术后第4周时达到最高,可维持高浓度一段时间,富血小板血浆组最高值大于对照组(P<0.05);⑤富血小板血浆组中血清碱性磷酸酶水平始终高于对照组,说明富血小板血浆在骨折愈合过程中对碱性磷酸酶的影响始终存在;⑥提示富血小板血浆技术对骨折愈合有一定的促进作用,可为骨科临床骨折不愈合或延迟愈合的治疗提供新思路、新方法。

冲裁工艺对无取向电工钢叠片磁性能的影响

为研究冲裁工艺对电动机定子铁芯的磁性能影响,采用不同的冲头和冲裁间隙,对无取向电工钢圆片进行冲裁加工,研究在不同冲裁工艺参数下所冲出的电工钢圆环叠片磁性能优劣.通过纳米压痕测试表征了无取向电工钢冲裁边缘的残余应力分布,研究了无取向电工钢磁性能劣化与残余应力分布的关系.结果表明:对比3种不同冲头加工,平冲头冲裁后无取向电工钢叠片磁性能劣化程度最小,凹冲头次之,斜冲头最严重.当冲裁间隙为板厚的5%~20%时,随着冲裁间隙不断增大,无取向电工钢叠片磁性能劣化程度先减小后增大,存在最佳间隙.无取向电工钢叠片的磁性能劣化程度主要与冲裁边缘的残余应力峰值有关,残余应力峰值越大,无取向电工钢叠片磁性能劣化越严重.本研究可为工业无取向电工钢冲裁加工提供参数优化指导.

改良Henry入路治疗桡骨远端AO B型骨折的疗效分析

目的:探讨改良Henry入路联合掌侧锁定接骨板治疗桡骨远端AO B型骨折的临床效果。方法:采用回顾性病例对照研究分析2019年5月至2020年7月收治的44例桡骨远端AO B型骨折患者。改良Henry入路组22例,男7例,女15例,年龄28~85岁,平均56.0(53.8,62.3)岁;传统Henry入路组22例,男9例,女13例;年龄22~71岁,平均59.0(52.50,64.0)岁。观察两组术后内固定、骨折愈合、并发症等情况。分别采用视觉模拟评分(VAS)、Dienst关节评分标准、影像学指标评估术后腕部疼痛、腕关节功能、手术疗效。结果:两组患者术后随访时间12~16个月,平均(13.0±1.5)个月。所有切口愈合良好,无感染、坏死。两组手术时间、术中出血量、旋前方肌修复率相比,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3个月,改良组和传统组腕关节功能优良率分别为95.5%和90.9%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组术后3 d、1个月、3个月的桡骨高度、掌倾角、尺偏角相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后1周、1个月、3个月改良组VAS评分均低于传统组(P<0.05),而术后12个月两组VAS评分相比,差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者术后均未出现创伤性关节炎,改良组发生关节僵硬1例;传统组:屈肌腱激惹、关节僵硬各2例,腕管综合征2例(Ⅱ期取出内固定装置,营养神经治疗后,症状缓解)。结论:对桡骨远端AOB型骨折患者实施改良Henry入路联合掌侧接骨板固定,手术时间短、出血量少、旋前方肌修复率高、并发症少,可减轻术后早期疼痛,值得临床推广应用。

UHPC装配式电缆沟设计及抗力性能研究

本文设计出一种新型的超高性能混凝土(UHPC)装配式电缆沟,并对其承载力和适用性进行了研究。首先对侧板的抗弯性能进行了试验研究,并将试验结果与现行三种规范的计算结果进行对比分析,结果表明基于《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38—2004)求得的承载力、刚度及裂缝宽度的计算值与试验值均较为接近,此规范可作为UHPC装配式电缆沟构件设计的依据。进一步研究了底板与侧板连接方式的可靠性,通过对现浇、接头设在底板采用螺栓约束、杯口节点三种连接方式构件进行试验研究,发现杯口节点试件受力后侧板变形明显,承载力仅为6.7 kN;底板螺栓连接与现浇节点试件相比,破坏截面相同,刚度略低,极限承载力相近,约为杯口节点试件的2倍,能保证UHPC装配式电缆沟的整体抗力性能。

福建省绿色空间时空演变及驱动因素分析

绿色空间是城市的基础要素之一,对城市环境问题起到一定缓解作用。对福建省整体绿色空间的时空演变及驱动力研究有助于福建省生态文明示范区建设。以2000年、2010年和2020年福建省地表覆盖数据和社会经济及自然数据为基础,运用动态度计算、转移矩阵,结合PLSR模型分析福建省不同尺度的绿色空间演变规律及驱动机制。结果表明:①2000—2020年间,福建省整体绿色空间面积呈下降走向,非绿色空间面积增加,耕地、林地、草地3类绿色空间分别与建设用地之间存在较大面积的转换,转出的位置主要位于福建省沿海地区;②9个地区的绿色空间面积变化趋势与福建省域总体绿色空间面积的变化趋势基本一致,即绿色空间面积减少,非绿色空间面积增加,绿色空间面积减少的区域大部分位于福建省沿海地区,但各地存在差异;③回归模型结果显示,省域的国民经济、人口增长对各类绿色空间面积均有重要的影响(VIP值均大于1),而其他影响因素作用力大小存在一定差异。社会经济因素对于沿海地区的绿色空间面积具有较重要的影响;自然因素对不同类型的绿色空间面积有不同程度的影响,且对不同地区绿色空间面积的影响有差异。分析揭示了经济发展、产业结构比重、人口增长促使绿色空间转向非绿色空间,且不同区域的社会经济发展差异也导致绿色空间演变存在空间差异。

基于共线型双等离子体的双色场辐射太赫兹波频谱调制

提出了一种通过共线型双等离子体的简单方法实现双色场作用下辐射太赫兹波的频谱调制。利用修正的光电流模型,模拟了共线型双等离子体在双色场条件下辐射太赫兹波的频谱分布。通过调节体系的参数,研究了两等离子体间距及激光光强对太赫兹波频谱调制的影响。结果表明,太赫兹频谱分布与两等离子体间距及双色激光强度有关。等离子体间距影响太赫兹波频谱的峰值个数和频移;激光光强虽会影响单个等离子体辐射太赫兹波的峰值频率,但是对于调制的频谱而言只会改变峰值的幅值。