位姿约束下的双向扩展机械臂路径规划方法

针对机械臂路径规划方法存在的规划效率低、连杆通过性差、路径粗糙等问题,以渐进最优快速随机搜索树RRT*为基础,提出一种位姿约束下的双向扩展机械臂路径规划方法(PCO-BT-RRT*)。首先,设计目标偏置引导的双向扩展RRT*算法(BT-RRT*),改进了RRT*算法的初始化过程,将起始点和目标点分别作为两棵随机树的初始节点,并通过目标偏置策略引导其以一定概率相向生长,加快探索未知区域,在保证路径代价较低的同时提升路径生成速度。其次,提出一种位姿约束路径优化策略(PCO),采用机械臂运动学模型和碰撞检测规则共同约束新节点扩展过程,寻找机械臂可达空间内的避障路径;对生成路径剪枝剔冗,缩短可行路径长度,同时对消冗节点以迭代调整的方式进行平滑优化,提高路径生成质量。通过仿真实验分析,验证了所提方法在路径规划问题上的显著性成效;在自主研发的BIM信息融合下建筑砌筑系统进行真机避障测试,验证了该方法的实用性。

数字化时代职业教育转型发展的现实困境及实施路径

数字化时代职业教育转型发展的目的是通过利用数字技术,减少和化解职业教育系统的不确定性,增强职业教育机构应对产业转型、劳动力市场转型和技能转型等外部环境变化的适应力。在教育数字化转型背景下,职业教育转型发展面临如下现实困境:对技术应用与教育改革之间的关系认识不足、技能供给与市场需求之间依然存在脱节、专业技术人才与高技能人才职业发展的贯通途径尚未畅通。基于对外部环境和现实困境的分析结果,建议从明确目标定位、创建框架条件、优化生态系统、构建贯通途径、形成行动策略五个方面优化职业教育转型发展的实施路径。

智慧医疗场景下人工智能应用伦理问题与治理路径探讨

随着人工智能在医疗健康领域的广泛应用,医学伦理学与科技伦理挑战也随之而来。作者归纳了人工智能在医疗健康领域的应用现状,探讨了目前人工智能技术应用于医疗领域导致的医生主体地位被削弱、数据或隐私安全风险增加、医患信任危机加剧、医疗资源分配不均加剧、事故责任界限模糊等伦理问题,剖析了上述伦理问题产生的原因,最后从强化医生主体地位、建立健全信息数据保护制度、增强患者对医务人员的信任感、提高医疗资源配置效率、完善事故责任界定体系等5个方面提出治理路径,以期为人工智能技术更好地助力医疗发展提供参考。

产教融合共同体建设:形态演进、现实审视与路径优化

打造产教融合共同体是深化现代职业教育体系建设改革、推动产业结构调整升级、促进经济社会发展的重要途径。通过分析产教融合组织形态演进历程发现,产教融合共同体形态从初级阶段的项目合作式向着未来阶段的生态圈型共同体演进。针对产教融合共同体建设中的现实问题,需要在加强产教融合共同体建设的政策供给和财政支持、鼓励和引导产教融合共同体的组织变革、建立高效的信息交流平台和沟通协调机制、推进实体化运行和市场化运作等方面积极行动,促进产教融合共同体的健康发展,实现建设职教强国的战略目标。

数字中国背景下城市韧性提升路径研究——基于模糊集定性比较分析(fsQCA)

增强城市韧性既是城市提升恢复能力和适应能力的重要保障,也是城市高质量发展的重要支撑。目前“数字中国”建设步伐不断加快,城市数字化对城市新形态的塑造具有重要影响作用,进而深度赋能提升城市韧性。该文运用组态思维和fsQCA方法对我国45个城市研究影响因素的协同联动机制,最后得出城市韧性的驱动路径。研究发现:(1)单一条件变量并不是城市韧性的必要条件;(2)实现高韧性城市的路径有3条,即数字经济与数字基础设施主导型、数字经济与数字政府主导型、“四轮”驱动型;(3)数字经济和数字政府两个条件变量对城市韧性具有更为重要的作用。因此,韧性较低的城市可以依据自身资源禀赋,因城施策,选择适宜的韧性提升路径,从而有效地提升城市韧性。

超大城市外围乡村地域功能的演化路径及定位建议

掌握功能演化规律,合理确定功能定位,有助于乡村多元价值的挖掘和实现,是乡村地域高质量发展的前提。该研究以超大城市北京的外围乡村地域作为典型案例,基于乡村地域功能的内涵和分类,构建了适用于长时间序列乡村地域功能强度测度的评价指标体系,测度和识别了2000—2020年北京不同乡村地域的功能强度及功能结构,分析和总结了研究期间北京乡村地域的功能结构演化过程及形成路径。结果表明:1)超大城市乡村地域不同功能的强度呈现出显著的区域差异,功能结构整体呈现从单一优势功能主导向多种优势功能主导的演化趋势;2)功能结构能够反映不同类型乡村地域发展的差异,基于功能结构的演化特征,可以将超大城市外围乡村地域的功能结构演化过程归纳为“功能强化升级式路径”、“功能调整转换式路径”“功能综合完善式路径”3类发展路径;3)强化生活服务功能是当前城乡融合发展目标下推动超大城市外围乡村地域功能多元化和高质量发展的首要举措;4)通过分析优势功能及功能结构的演化过程,可以明确不同乡村地域的发展特征并指导其功能定位的制定,有利于分类推动超大城市外围乡村地域的多元化发展。研究结果丰富了乡村多功能理论的典型地域案例,可为超大城市外围乡村地域的功能定位设定及发展路径的决策和实践提供参考。

无人驾驶农机避障路径跟踪仿真与验证

【目的】为便于验证无人驾驶农机避障路径跟踪的效果,减少实际无人农机试验次数与消耗,设计一种无人驾驶农机避障路径跟踪仿真验证方法,构建一个仿真验证应用系统。【方法】以无人农机为基础,集成真实复杂地形环境仿真、实际作业农机仿真和路径规划算法植入,构建一个一体化仿真验证应用系统。基于三维SLAM技术,采集环境点云数据,实现农田地形环境仿真建模,构建阿克曼转向机械结构的农机仿真建模,提出一种基于农机动力学约束的TEB局部路径规划算法;在仿真验证应用系统中实现路径规划跟踪及避障,并通过多次测试验证该算法的有效性。【结果】避障路径跟踪有效性对比测试和避障路径跟踪平顺性验证测试结果表明,无人农机行驶过程中可有效动态避障,最短有效避障距离为4.1 m。路径跟踪控制效果良好,障碍物距离大于5.0 m时,可控平均误差≤0.4305 m,均方根误差≤0.3151 m;障碍物距离在4.5~5.0 m时,可控误差均值≤1.3538 m,均方根误差≤1.6126 m。【结论】本文提出的改进TEB算法具有较强的作业能力以及较高的作业精度,满足农业机械导航避障路径跟踪仿真验证的需求,该算法可应用于无人农机在实际农田环境的避障路径跟踪。该应用系统易于扩充,为精准农业中针对各种复杂作业环境的农机运作状态的优化设计研究提供基础。

采摘机器人的路径规划系统动态性优化研究

为进一步改善采摘机器人的工作性能,提出以动态调控为主导的理念,针对整机的路径规划系统展开优化研究。以当前果园采摘机器人的通用性结构组成为前提,将云平台数据处理与路径规划核心算法有效融合后搭建动态控制模型,分别针对路径规划系统的硬件配置与软件控制进行合理设计,得到可应用于采摘实践且布局完整的路径规划系统。展开动态性优化下的采摘作业试验,结果表明:优化后采摘机器人路径规划系统的整体路径搜索率与路径平滑性得到明显提升,相对提升度分别为10.93%和9.71%,路径偏离率相对降低了50%左右,很好地优化了机器人的避障能力,满足系统稳定性需求,具有较高的实用价值。

改进A^(*)算法和人工势场法的路径规划

A^(*)算法存在折线路径多和搜索节点多的问题,人工势场(artificial potential field,APF)法存在局部最优和不可到达的问题,针对两种算法存在的问题进行了研究。利用欧氏距离与投影距离提出一种新的混合式启发函数,依据该函数对A^(*)算法的流程进行改进,减少A^(*)算法的搜索节点,提高搜索效率。利用新A^(*)算法生成的最优节点作为APF算法的局部目标点,辅助机器人摆脱局部最优点;通过加入机器人和目标点的位置关系改进势场函数,修改斥力的增益,优化斥力的生成方向。在改进的基础上将两种算法融合提出一种新的算法,利用APF法的势场函数引导A^(*)算法的搜索。从路径长度、避障效果、迭代次数对改进算法进行对比分析,仿真结果表明,提出的改进算法搜索效率高,实现避障的同时保证计算的路径最优。

数字融合背景下大学生数字素养培育:模型与路径

大学生数字素养培育是推进高等教育专业建设的必要举措,是助力高等教育数字化转型的重要议题。数字素养是包含知识、技能、特质、态度、伦理等要素的数字能力体系。该文从大学生群体出发,构建了数字素养陀螺模型,涵盖了多元知识、实践技能、个性特质、态度动机和道德伦理五个维度。基于此,立足于高等教育专业建设和数字化转型的背景,有针对性地提出大学生数字素养培育的路径:丰富数字资源供给,编制多元知识专业教材;强化数字培训力度,提升实践技能研习成效;加强个性特质培养,搭建虚实融合学习场景;重视数字意识培植,激活强化主体态度动机;拓展数字伦理边界,架构数字道德评价机制。

不同应力路径下层理煤体力学特性试验研究

为探究不同应力路径下层理煤体力学特性和破坏特征,利用MTS816岩石力学试验系统对0°、30°、45°、60°和90°层理倾角煤样开展了常规三轴加载、增轴压卸围压和恒轴压卸围压应力路径下的力学试验,分析了应力路径和层理倾角对煤样强度、变形及破坏特征的影响规律。研究结果表明:(1)常规三轴加载条件下煤样在达到峰值强度前,应力-应变曲线呈近线性关系,达到峰值强度后,应力-应变曲线迅速跌落;增轴压卸围压条件下,随着卸荷比的增加,轴向应变增量比呈线性增加趋势,而环向应变增量比和体积应变增量比呈低速增长-急剧增长-平稳增长的三阶段变化特征;恒轴压卸围压条件下,轴向应变增量比、环向应变增量比和体积应变增量比均呈低速增长-急剧增长的两阶段变化特征。(2)随着层理倾角的增加,不同应力路径下煤样峰值强度和轴向峰值应变均呈先减小后增大的V型变化趋势,在0°时达到最大值,在60°时达到最小值。(3)随着卸荷比的增大,煤样变形模量先平缓后迅速劣化,泊松比先缓慢增加后呈指数形式增加,临界卸荷比随层理倾角的增大先增加后减小;当层理倾角相同时,增轴压卸围压条件下的临界卸荷比低于恒轴压卸围压。(4)常规三轴加载条件下煤样发生脆性剪切破坏,增轴压卸围压和恒轴压卸围压条件下煤样呈张拉-剪切混合破坏模式,当层理倾角为60°时,煤样主剪切破裂面角度与层理倾角几乎一致。

基于RRT^(*)-DR算法的机械臂避障路径规划

为使机械臂在障碍物环境下快速规划较优路径,提出了一种基于动态区域采样的改进RRT^(*)-DR路径规划算法,将整个规划过程分为快速探索路径和优化初始路径两个步骤。首先利用半目标导向扩展快速探索,找到连接起始点和目标点的路径。随后利用动态区域采样方法,始终在当前最优路径的周边范围内采样,优先密化当前最优路径附近的节点树,节省计算资源,使初始路径经过迭代快速向渐进最优路径收敛。同时,提出一种近障碍节点变步长机制,有选择性地缩短靠近障碍节点的扩展步长,可有效减少碰撞检测失败次数,提高算法效率。最后,在MATLAB和ROS系统下进行路径规划算法仿真,结果表明RRT^(*)-DR算法可在更短时间内实现路径规划,同时有效缩小路径代价。进一步通过实体机器人路径规划避障实验,验证了该算法的实用性和有效性。

县域医共体助力乡村振兴的实践路径研究

乡村振兴背景下,基层医疗卫生机构受体制机制的束缚,存在服务能力弱、反应性差、服务分隔与碎片化、服务低效与资源错配、理念落后和模式单一等问题。县域医共体以医疗组织形式的创新,通过体制机制改革,弥合城乡医疗服务能力差距,改善服务碎片化,激发服务积极性,为乡村振兴提供健康保障。

中国技能型社会建设的问题背景、结构设计与路径规划

“技能型社会建设”课题的提出是我国职业教育发展具有历史转折意义的重要事件,它使职业教育发展从系统建设内部要素,转向了系统建设外部社会条件,核心任务是通过建设技能型社会为职业教育发展创造条件,解决职业教育发展中的深层社会问题,满足产业发展对技能人才的需求。技能形成过程包括四个关键环节,即理性的教育选择、丰富的技能训练机会供给、有效的技能配置与合理的技能劳动成果认定,它们构成了技能型社会的基本结构。合理的教育选择观念是技能型社会建设的逻辑起点,对教育选择观念产生关键性影响的因素存在于技能训练机会供给、技能配置、技能劳动成果认定这三个环节。技能型社会建设,要根据各因素相互作用关系聚焦问题解决关键点,根据各因素问题解决的难易程度规划建设进程,根据各因素的职能归属规划技能型社会建设任务落实主体,根据各因素作用的性质设计有针对性的解决策略。

水利新质生产力:内涵解读、理论框架与实施路径

在新一轮科技革命和产业变革的大背景下,新质生产力成为高质量发展的内在要求和重要着力点。为把加快发展新质生产力的部署要求落实到水利工作的全过程各方面,提出了水利新质生产力的概念及内涵,认为水利新质生产力是追求高科技、高效能、高质量、符合新发展理念的先进水利生产力质态;提出了由指导思想、基本原则、理论基础、主要研究内容和支撑体系五部分组成的水利新质生产力理论框架,阐述了水利新质生产力的主要研究内容;并从工程、技术、制度和管理支撑四方面,提出了水利新质生产力的实施路径。为加快形成和发展水利新质生产力提供理论基础和路径参考。

“新质生产力”发展演进及其增长路径的理论阐释

“新质生产力”的发展演进主要表现为,在前后历史阶段转型过程中,传统的第一生产要素地位被新一代第一生产要素所取代。即“新质生产力”系指由新的第一生产要素配置其他要素而形成的先进生产力。从当今社会发展转型阶段来看,“新质生产力”则是“颠覆性技术创新”替代资本驱动增长的先进生产力,其中数字化、数字化绿色化融合是其产业载体的主要特征。是故,当今阶段发展“新质生产力”,应从扩张新质生产要素、提高新质生产要素效率、优化配置新质生产要素与其他要素等方面寻求其增长路径。

路径式护理对卵巢癌术后患者胃肠功能恢复及预后的影响

目的:探讨路径式护理对卵巢癌术后患者胃肠功能恢复及预后的影响。方法:选取126例卵巢癌手术患者为研究对象,按照护理干预方式不同分为观察组和对照组,每组各63例。对照组患者予以手术常规护理干预;观察组患者在对照组基础上予以路径式护理干预,干预时间均为3个月。比较两组患者术后(胃肠功能恢复时间及住院时间、肠鸣音恢复、首次排便时间)、疲乏症状[癌症疲乏量表(CFS)]、心理状态[焦虑自评量表(SAS)及抑郁自评量表(SDS)评分]、生活质量[癌症生命质量核心量表(QLQ-C30)及卵巢癌患者生活质量问卷评分(QLQ-OV28)]。结果:干预后,观察组患者术后胃肠功能恢复时间及住院时间短于对照组(P<0.05);CFS各项评分、SAS及SDS评分、QLQ-OV28中消化道症状、外在形象和治疗依从性评分均低于对照组(P<0.05);QLQ-C30总分高于对照组(P<0.05)。结论:路径式护理可改善卵巢癌患者术后胃肠功能及心理状况,缓解癌性疲乏,改善患者生活质量。

教育赋能新质生产力:理论逻辑与实践路径

新质生产力是以科技创新为驱动,以高层次创新型人才为支撑,以战略性新兴产业和未来产业为载体,以数字化、智能化、绿色化为基石形成的高效能、高质量生产力,具有更显创新性、更具数字化、更富跨越性、更重高质量等时代特征。新质生产力与教育发展有着双向驱动的内在逻辑:一方面,新质生产力引发教育理念、目标、内容、方式、体系和治理的系统性变革;另一方面,教育通过促进劳动力再生产提升新质生产力、促进科技创新锻造新质生产力、促进知识再生产升级新质生产力,是新质生产力形成的关键要素和积极变量。随着当前新一轮科技革命和产业变革的加速推进,教育赋能新质生产力亟待促进教育理念的更新、培养模式的升级、供需匹配的优化以及国际链接的畅通。基于问题提出四个方面建议:一要坚持系统观念,树立教育、科技、人才一体化统筹推进的“大教育观”;二要坚持协同创新,以产学研深度融合培养高层次创新型人才;三要坚持动态调整,促进高等教育、职业教育供给侧与产业结构需求侧协同发展;四要坚持对外开放,加快建成具有强大影响力的世界重要教育中心。

中国式现代化背景下的乡村旅游:功能、短板与优化路径

全面建设社会主义现代化国家,最艰巨最繁重的任务仍然在农村.作为乡村振兴的重要抓手和可行路径,乡村旅游在促进农业农村全面进步和农民全面发展等方面具有重要作用.文章基于中国式现代化的时代背景和发展要求,系统分析乡村旅游的潜在功能、发展短板和优化路径.研究认为:乡村旅游应在推动乡村高质量发展、保障农民主体地位、丰富人民精神世界、增进乡村民生福祉和推动乡村绿色发展等方面发挥重要作用.然而,当前乡村旅游发展实践中仍然存在同质化问题严重、农民主体地位不突出、文化保护利用不充分、利益共享机制有待优化、生态环境保护面临挑战等短板问题.因此,未来亟需从推动产业融合创新、培育多元市场主体、弘扬特色乡土文化、保障村民合法权益、改善乡村生态环境等方面加以优化.

AGV路径规划及避障算法研究综述

自动导向车(Automated Guided Vehicle,AGV)目前被广泛应用于物流、仓储、制造业和仓储等领域.AGV的路径规划和避障算法是实现AGV自主导航的关键技术,决定了AGV在复杂环境中能否高效、安全地完成任务,近年来成为AGV领域的重要研究热点之一.本文根据AGV路径规划及避障算法的原理与特点,将主流AGV路径规划及避障算法划分为局部避障路径规划算法、基于几何模型的路径规划算法、智能路径规划算法和混合算法4类,对算法的原理、工作流程、优缺点进行了深入分析,并介绍了相应的改进算法.最后,本文对AGV路径规划及避障的未来发展趋势进行展望,为AGV路径规划及避障算法的研究指出了方向.