机械臂目标区域跟踪防撞控制

针对医疗护理机械臂在轨迹跟踪过程中的人机交互与防碰撞问题,本文提出了一种基于目标区域跟踪以及碰撞预测的机械臂控制方法.本文根据Lyapunov函数,结合人工势能场,设计保证系统稳定性的控制器,实现在目标区域内人机交互的柔顺性;采用会遇距离与会遇时间构造防撞预测模型,建立障碍物作用半径与防撞安全指数的关联模型,实现障碍物作用半径实时可变.实验结果验证了本文所提方法对目标区域跟踪的有效性,人机交互的柔顺性,以及障碍物规避过程的高效,平滑.     

基于CT图像序列的膝关节三维重建

良好的手术操作对象的几何模型能提高虚拟手术系统的沉浸感,为了获得逼真的股骨、胫骨和髌骨的几何模型,论文对膝关节的CT图像进行分析,根据灰度直方图选取合适的阈值进行阈值分割,并结合区域生长做进一步的处理,最后进行三维重建。结果表明建立了更精确的几何模型。     

X65管线钢在油水混合物中的水线腐蚀发展趋势

【目的】通过腐蚀评价实验判断水线腐蚀的发展趋势,为管道投产前内腐蚀防控措施的制定提供依据。【方法】通过腐蚀预浸泡实验在X65管线钢试片表面预先形成水线腐蚀,然后采用腐蚀失重实验,研究其在原油和储罐沉积水混合物中的腐蚀发展趋势,并结合SEM和XRD表面分析技术分析其腐蚀产物特性。【结果】在150d内的水线腐蚀实验条件下,X65管线钢腐蚀以均匀腐蚀为主,未出现明显点蚀,腐蚀产物主要为保护性差的γ?FeOOH;且随着浸泡时间的延长,腐蚀失重逐渐增加,符合幂指数规律,腐蚀产物对腐蚀的抑制作用较小。改变浸泡环境后,X65管线钢在油相中的腐蚀速率明显降低,在水相和油水界面相的腐蚀速率变化不大。【结论】在150d的存放时间内,残留试压水未投产管线的水线腐蚀对管线安全危害较小。管道投产后投产前形成的水线腐蚀在油品覆盖其表面的条件下基本不发展,无需采取内腐蚀防治措施。     

基于阈值连通的视图划分算法研究

在工程图矢量化系统中,研究如何提高输入数据的质量,这一课题开展工程图样R—V转换的前期处理技术研究,提出了基于阈值连通的视图划分算法。其基本思想是根据工程图绘制规则,提出了阈值邻接和阈值连通的概念,将工程图样的基本视图、技术要求以及其他视图等从整体工程图样中识别与区分,再进行标识。并用所提出的算法构建了基于图样绘制规则的自动区域化这个图纸扫描转换系统的前置模块。通过该模块提高图纸扫描转换系统输入数据的质量,从而提高了R-V转换精度,并为后续的智能识别与三维重建提供语义上的指导。     

投影信赖域最优路径内点算法解有界变量的约束优化问题

基于最优路径(optimal path),提供一种投影信赖域内点算法解有界变量的线性等式约束优化．在合理的条件下,证明了所提供的算法不仅具有整体收敛性并且保持局部超线性收敛速率．数值计算结果表明了算法的有效性．     

青藏铁路路堤纵向裂纹形成与扩展的力学机理

在多年冻土区修建路堤,打破了原来天然地表与外界的热力平衡,引起地下温度场重新分布,使得路堤两侧的天然地表下多年冻土融沉,造成整个路堤应力场局部出现应力集中,导致路堤的两侧出现了大量的纵长宽大裂纹。这些裂纹在上覆荷载作用,尤其是列车动荷载或者地震作用下,有可能发生路堤的突然沉陷,严重危害行车安全。就路堤应力集中现象来讨论裂纹的形成和扩展力学机理,即裂纹扩展主要受拉应力作用,而裂纹的扩展角受剪应力的控制。     

柴北缘马海构造马10井区天然气微生物勘探

柴北缘构造较为复杂,研究工区各断块含油、含气前景区显得尤为重要。通过在柴北缘马海构造马10井区进行的油气微生物勘探,采取550组样品进行天然气微生物数量及活性分析,得出该区的油气分布规律和分布范围,通过微生物异常值的分析得出马10井区微生物异常基本上为气异常,但没有大范围连成片,而油异常区几乎为背景区值。通过较成熟开发区的异常区与研究区内其它异常区的微生物异常值进行对比, 研究区内异常区的微生物异常值的平均值均没有前者高, 合理直观地了解了马10井区的含油气远景。结合该区的区域地质资料,对马10井区进行含气预测,并部署了一口评价建议井。     

施用生物炭和复合肥对桢楠生长及养分吸收的影响

为促进生物炭在林业生产中的科学应用,采用野外林地试验,设置不施肥(CK)、施用复合肥200 g (F)、稻壳生物炭300 g (RB)、木屑生物炭300 g (WB)、稻壳生物炭300 g+复合肥200 g (RBF)、木屑生物炭300 g+复合肥200 g (WBF)等6种施肥处理,探究不同处理对桢楠(Phoebe zhennan)生长和养分吸收的影响。结果表明：与不施肥处理相比,单施稻壳生物炭能显著增加桢楠的叶面积,促进叶对N的吸收;单施木屑生物炭能显著增加桢楠株高增长量、根生物量和叶面积,显著促进叶对N、P的吸收和根对K的吸收,但显著抑制茎对P的吸收。与单施复合肥处理相比,稻壳生物炭与复合肥配施能显著增加桢楠株高增长量、叶面积,促进叶对N的吸收;而木屑生物炭与复合肥配施能显著增加桢楠茎生物量、叶面积,促进根对K的吸收,但显著抑制茎对N的吸收。综上,单施木屑生物炭、木屑生物炭与复合肥配施在一定程度上能促进桢楠的生长和养分吸收,可作为桢楠造林的备选基质。     

基于信息熵的局部二值模式手指静脉识别

为进一步提升手指静脉识别算法的识别率与识别速度,在图像处理阶段,提取出手指图像的感兴趣区域(region of Interest, ROI),减少手指周围区域的干扰。为提升识别率,在局部二值模式 (local binary patterns, LBP)的基础上,引入像素邻域之间的关系,增强LBP的识别性能;然后将信息熵与改进型LBP结合得到新的ELBP特征,最后采用主成分分析(principal component analysis,PCA)降维,以减少识别时间,去除冗余特征。通过对比欧氏距离与曼哈顿距离构建的分类器,与其他主流特征比较,验证算法的识别性能。在SDUMLA数据库与天津市智能实验室采集指静脉图像数据库上,保证了算法的识别速度前提下,分别取得了99.53%、99.84%的识别率,与其他识别算法相比识别率有明显的提高。     

自适应法向量约束的工件分割方法

针对目前对工件点云分割中出现的过分割、欠分割等问题,提出一种结合欧式聚类和自适应法向量约束的工件分割方法.首先对采集到的点云进行体素滤波,使用随机采样一致性(random sample consensus,RNASAC)算法滤除背景并通过统计滤波器去除噪点,接着利用欧式聚类算法将目标点云划分成点云簇,最后针对点云簇中含...