解剖特征引导软式内镜机器人自主介入策略研究

以上消化道介入为例,在前期研制的YunSRobot内镜机器人平台上开展软式内镜自主介入策略研究.基于Faster-RCNN算法和数学形态学图像处理方法从镜下图像中提取消化道解剖特征,并设计自主化镜体操控和弯曲定向策略实现内镜在上消化道中的自主介入.在高仿真度的上消化道模型中开展了对照实验,结果表明本文方法的介入成功率为100％.与非专业人员主从介入相比,平均耗时从262.01 s降低到197 s,介入力的最大值从11.8 N降到9.6 N.与专业人员主从介入相比,介入力最大值基本一致,仅多耗时34.33 s.本文提出的自主化介入策略可以拓展到呼吸道、尿道等其他腔道的软式内镜介入.     

改进CamShift算法的眼动跟踪方法

针对CamShift跟踪算法仅采用颜色特征,在存在颜色相近干扰目标、头部快速运动或者虹膜发生形变等情况易发生眼动跟踪不准确或失败等问题,提出一种基于改进CamShift算法的眼动跟踪方法。在CamShift算法中,计算边缘直方图分布,在颜色特征基础上融合边缘特征,同时通过分析饱和度分量抑制噪声影响,并利用基于边缘特征的自定义方法判断虹膜是否发生形变。当发生形变时,自动更新模板,根据历史运动轨迹预测虹膜中心。实验表明,该方法能有效改善眼动跟踪性能,且定位虹膜精确、错误率低、速度快,预测虹膜中心与实际虹膜中心相差极小,达到了准确性、鲁棒性和实时性的要求。     

创新环境培育的“五力模型”及宁波启发——宁波建设创新型城市的调研思考

梳理文献材料,结合国内外区域创新先进案例和实践经验,提出城市培育创新环境的"五力模型"。根据模型内容设计调查问卷,从科技创新主体——企业和人才的视角,调研宁波创新环境的现状与特点,以模型和调研结论为基础,提出宁波建设创新城市的政策建议。     

5-DOF偏置型机械手工作空间包域分析

针对基于运动学正解的蒙特卡罗法在求解机械手工作空间时,难以得到包域边界特征,而偏置型机械手的工作空间及未包域空腔形状直观性不强等问题,建立了基于连杆长度及关节角范围的包域边界点模型,得到所研究偏置型机械手的工作空间内、外边界曲线表达式,并描绘出直观、精确的工作空间透视图。通过对两种方法的理论分析及仿真求解,验证了运动学正解及蒙特卡罗法所求工作空间的正确性,并可直观看出其工作空间存在曲面包络的内未包域空腔,最后通过对内未包域空腔、工作空间体积及性能的分析,证明该偏置型机械手具有良好的工作空间性能,对偏置型机械手工作空间的研究具有理论指导意义和实践应用价值。     

面向高可信集群计算的能量有效任务分配

为解决集群计算系统的失效和高能耗问题,提出了一种灵活的高可信集群计算任务调度框架.该框架基于动态电压调整、任务恢复执行和完美接纳控制机制,设计了一种可靠性感知和能量感知的实时任务全局分配算法.结合局部松驰回收机制,在维持任务可靠性目标的情况下,该算法可进一步降低系统能耗和任务拒绝率.实验表明,该算法在能量节省、可靠性和任务拒绝率方面具有优越性.     

撇油器内流场的数值模拟及结构优化

运用计算流体力学软件Fluent对撇油器内油水分离过程进行了模拟,分析比较现场使用设备和改进后的入口构件、稳流构件、聚结构件的分离特性。结果表明,此法可以较好地模拟油水两相在分离器的内部流场和油相体积分率;进而可筛选出上孔箱式入口构件、多孔板整流构件和斜板组;30mm间距的波纹板聚结构件的组合方式具有较好的分离效果。     

可信嵌入式系统中可靠且能量有效的任务调度

针对可信嵌入式系统对实时、可靠和能量有效等性能的需求,提出一种新的非周期实时任务调度算法.基于非周期实时任务的本质特性,该算法巧妙利用任务的调度空闲,通过动态电压/频率调整机制来降低任务的运行能耗.该算法具有线性时间复杂度,能够实现在线最小化系统能量消耗,并且不牺牲任务的高可靠和强实时需求.实验表明了本文算法在可靠性和能量有效性方面的优越性.     

基于移动机载平台的输电线绝缘子激光 除冰机构设计

为了解决冬季严寒时期对输电线路及其金具的除冰作业任务,综合分析现有的除冰技术,本文提出一 种基于激光技术的新型输电线路除冰方法,设计了能够在地面行走并搭载激光除冰器的激光除冰装备的基本构 型和虚拟样机模型,通过合理的作业运动规划,利用激光头的旋转和俯仰运动对输电覆冰处定点激光照射使覆 冰脱落,和常规除冰作业方式相比,该除冰装备移动平台采用四轮行走模式能够灵活移动,同时激光可以实现 无接触式的除冰作业,再配合激光头的多自由度运动对覆冰处实现无盲区除冰,其作业效率和作业可靠性得到 一定保证,该研究对于输电线路智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。     

梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用

根据剪力-柔性梁格理论,对斜交桥施工过程进行MIDAS/CIVIL建模分析,并将其结果与桥梁施工阶段分析中常用的梁单元法模型进行比较。结果表明,梁格法在挠度、内力等方面的分析更符合工程实际,分析结果更精确。