摘要：目前传统的同时定位与地图构建(SLAM)算法在动态场景下易出现难以完整标记潜在动态物体和无法准确判断动态物体运动状态等问题,影响相机位姿估计精度。为此,提出了一种基于实例分割与运动一致性约束的视觉SLAM(VSLAM)算法。通过设计一种ReT-encoder模块,引导模型关注并提取图像局部特征信息和全局特征信息,同时设计一种混合权重特征金字塔网络(FPN)模块,通过权重系数融合学习大物体特征和小物体特征,精确标记潜在动态物体区域。为进一步减少动态物体对SLAM系统定位精度的影响,通过位姿估计和偏转误差判断物体的运动状态并剔除动态物体。在公开数据集TUM和真实场景中进行验证,结果表明所提算法的平均绝对轨迹均方根误差与ORB-SLAM2、DS-SLAM和DynaSLAM算法相比,分别减少了95.23%、46.85%和15.88%。

摘要：锂离子电池凭借其高能量密度和长循环寿命等优势被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能系统等领域。然而在锂离子电池的反复充放电使用过程中,会出现可逆的嵌锂膨胀和过充过放等原因导致的不可逆的膨胀,且后者是影响锂离子电池循环寿命等性能的重要因素。因此,研究锂离子电池的膨胀特性,有助于进一步了解电池老化机理,进而指导电池系统的安全设计,在新能源汽车及储能领域有巨大的应用价值。本文基于此,结合应用场景总结了外置传感器、内置传感器以及数字成像技术等检测方法应用于锂离子电池膨胀特性研究的现状与进展,同时讨论分析了各类方法的主要优缺点,并展望了锂离子电池膨胀特性检测技术的发展趋势和未来前景。

摘要：针对拖拉机在高低垄犁地作业过程,驾驶舱倾斜导致驾驶员坐姿变化,影响驾驶员乘坐舒适性的问题,设计了结构紧凑的座椅椅面调平机械装置,并基于单片机开发了调平装置控制器,调平精度为0.67°。为了提高调平过程中驾驶员的乘坐舒适性,搭建了模拟拖拉机座椅倾斜状态试验台,研究了试验台中座椅倾斜不同角度情况下对驾驶员上躯干姿态的影响。试验结果表明人体胸椎和腰椎投影偏移随着座椅倾斜角度的增加而增大,但座椅倾斜3°时投影偏移远小于倾斜5°时投影偏移,由此确定座椅调平系统工作阈值为3°。通过主观评价试验,确定座椅调平的速度为6~8 mm/s时,驾驶员的舒适性较高。在东方红LX754型拖拉机上开展实车试验,结果表明,座椅调平后驾驶员的腰部受力更加均匀、调平系统对于驾驶员的操作性及适应性有促进作用,验证了该系统的实用性。

摘要：A*算法通过启发信息指引搜索方向,被广泛应用于移动机器人的路径规划,但其规划出的搜索路径存在冗余节点且与障碍物相近,无法满足动态避障需求。对标准A*算法进行改进,设计安全A*算法并融合动态窗口法进行路径规划。定义安全距离因子引入A*算法的启发函数中,提高算法规划路径的安全性,同时采用平面结构法对算法规划得到的路径进行优化,根据相邻节点与障碍物之间的位置关系判断该相邻节点间是否存在障碍物,由此减少路径拐点数,提高路径平滑度。由于当移动机器人处于未知环境时,仅靠A*算法不能避开障碍物到达目标点,因此借助动态窗口法的局部避障功能。通过安全A*算法规划全局最优路径节点坐标,设计融合子函数改进动态窗口法的评价函数,解决动态窗口法易陷入局部最优的问题。实验结果表明,在复杂环境中,该方法通过融合安全A*算法和动态窗口法,能够确保在安全路径基础上实时随机避障,使机器人安全到达终点。

摘要：本文针对Boost变换器的负载电阻扰动和输入电压变化等系统不确定因素对输出电压的影响,提出了一种基于扩张状态观测器的改进滑模控制算法.首先,设计扩张状态观测器对系统状态、负载电阻和输入电压值进行估计,然后基于得到的估计值采用改进滑模控制算法设计系统控制器.通过理论分析,证明了Boost变换器闭环控制系统的稳定性.仿真和实验结果表明,与传统的滑模控制算法相比,本文所提出的控制算法更好地改善了系统的跟踪性能,提升了系统的鲁棒性.

摘要：目的 探讨红外热成像(infrared thermography,IRT)技术辅助腓动脉穿支皮瓣在修复口腔颌面部缺损中的应用价值。方法 回顾分析2020年10月-2021年12月行腓动脉穿支皮瓣修复的20例口腔颌面部恶性肿瘤患者临床资料。男13例,女7例;年龄32~76岁,平均56.5岁。舌癌8例、腮腺癌5例、颊癌4例、下颌牙龈癌3例;鳞状细胞癌12例,腺样囊性癌3例,黏液表皮样癌5例。术前常规行彩色多普勒超声(color Doppler ultrasound,CDU)和IRT技术对腓动脉穿支进行定位并辅助设计皮瓣,与术中实际探查情况比较,分析CDU、IRT技术检查的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值;比较CDU和IRT技术检测穿支数目及最具活力穿支点的准确性。术后定期随访,观察患者供受区恢复情况、并发症发生及肿瘤复发转移情况等。结果 与术中探查结果比较显示,术前IRT技术检查腓动脉穿支的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为72.22%、50.00%、92.86%、16.67%,均高于CDU检查结果(分别为64.17%、33.33%、84.62%、14.29%)。术前CDU检查共发现腓动脉穿支45支,术中探查证实35支,准确率77.8%;IRT技术检查共发现43个“热点”,术中证实“热点”范围内腓动脉穿支32支,准确率74.4%;两者比较差异无统计学意义(χ^(2)=0.096,P=0.757)。CDU和IRT技术检查发现的最具活力穿支点的准确率分别为80.95%(17/21)和94.74%(18/19),两者比较差异无统计学意义(χ^(2)=0.115,P=0.734)。CDU与IRT技术的穿支定位误差分别为(5.12±2.10)、(4.23±1.87)mm,两者比较差异无统计学意义(t=1.416,P=0.165)。20例穿支皮瓣均成活,供、受区切口均Ⅰ期愈合。所有患者均获随访,随访时间5~18个月,平均11个月。皮瓣质地柔软、血运良好;下肢瘢痕隐蔽,功能良好。无下肢肿胀、疼痛、麻木、踝关节不稳定等并发症发生,随访过程中未见肿瘤复发和转移。结论 与CDU比较,采用IRT技术辅助腓动脉穿支皮瓣术前设计修复口腔颌面部缺损具有较高的临床应用价值。

摘要：针对Dropout的流动性和随机性可能引起欠拟合或过拟合的问题,提出跨信道计算注意力权重并掩盖注意力权重最大区域的正则化方法(MARDrop)。设计跨信道注意力权重提取机制,提取所有特征图的注意力权重,并筛选出注意力权重较大的部分作为特征判别单元;根据特征判别单元周围区域的注意力权重变化确定出注意力权重最大区域,并将其掩盖即对应区域置为0,其余区域均置为1;将取值为1的注意力权重区域还原为特征图,完成正则化处理。实验表明:MARDrop具有较强的灵活性,结合不同优化方法用于Model2模型后,在CIFAR-10上的分类精度比基础模型提高了19.55%;MARDrop具有较强的泛化能力,能灵活用于不同模型,用于VGG16和ResNet18模型后,在CIFAR-10上的分类错误率比基础模型分别降低了10.05%和9.96%,用于MoblieNetV3S和MoblieNetV3L后,在ImageNet-C9上的分类错误率比基础模型分别降低了14.67%和96.90%。MARDrop利用一维卷积跨信道交互计算注意力权重,能有效降低提取的复杂度;MARDrop通过准确掩盖造成过拟合的特征区域,降低了模型对少数特征的依赖性,进而增加了图像分类的准确率。

摘要：为实现线控制动系统液压精确控制,本文中设计了一种新型线控制动系统,通过对该系统进行动力学分析,建立了面向控制的系统动力学模型,基于该系统模型设计出反步控制算法。利用径向基网络逼近连续函数特性,对与系统状态量相关的非线性摩擦力进行估计,作为反步控制器的补偿,并证明该算法李雅普诺夫稳定。基于电液线控制动系统台架开展了多组制动工况测试,结果表明,所设计的控制策略能实现对线控制动系统液压力的精确控制且反应迅速。

摘要：激活函数(Activation Functions,AF)对于卷积神经网络学习、拟合复杂函数模型来说具有十分重要的作用,为了使神经网络能更好更快的完成各类学习任务,设计了一种新型高效激活函数EReLU。EReLU通过引入自然对数函数有效缓解了神经元“坏死”和梯度弥散问题,通过分析激活函数及其导函数在前馈和反馈过程中的作用对EReLU函数的数学模型探索设计,经测试确定EReLU函数的具体设计方案,最终实现了提升精度和加速训练的效果;随后在不同网络和数据集上对EReLU进行测试,结果显示EReLU相较于ReLU及其改进函数精度提升0.12%~6.61%,训练效率提升1.02%~6.52%,这有力地证明了EReLU函数在加速训练和提升精度方面的优越性。

摘要：煤矿安全生产监控系统中子系统种类较多,各个子系统的设备型号繁杂,设备信息异构导致数据语义完备性低及信息交互数据碎片化。目前煤矿信息化建设中,虽然各个子系统基本实现了网络集成,但所获得的海量数据无法有效共享,集成分析无法进行。针对上述问题,提出一种基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型。根据煤矿安全生产监控系统的相关信息和OPC UA信息模型通用建模规则,分析了煤矿安全生产监控实际设备与信息模型的映射关系,给出了煤矿安全生产监控系统信息模型整体架构。当煤矿安全生产监控系统中需要扩展新的功能时,可在功能集进行扩展;当子系统中需要增添新的设备时,可在设备集中增加新的组件,从而确保信息模型的可扩展性。以瓦斯抽采监控系统信息模型为例,采用UaModeler工具建立传感器信息模型,对该信息模型进行图形化设计后,生成XML描述文件并导入OPC UA服务器的地址空间中。通过第三方客户端UaExpert连接服务器对OPC UA信息模型进行测试,结果表明,该信息模型可根据映射规则实现在OPC UA地址空间的映射,并通过OPC UA客户端访问服务器的地址空间,获取各个煤矿安全生产监控子系统中任意对象的属性,验证了使用OPC UA信息模型实现信息互联互通的可行性。