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一个面向复杂任务的多机器人分布式协调系统 被引量：19
1
作者 陈卫东 席裕庚 +1 位作者 顾冬雷 董胜龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期505-510,共6页
基于多智能体系统理论 ,研究在非结构、不确定环境下面向复杂任务的多机器人分布式协调系统的实现原理、方法和技术 .提出的递阶混合式协调结构、基于网络的通讯模式和基于有限状态机的规划与控制集成方法 ,充分考虑了复杂任务和真实自... 基于多智能体系统理论 ,研究在非结构、不确定环境下面向复杂任务的多机器人分布式协调系统的实现原理、方法和技术 .提出的递阶混合式协调结构、基于网络的通讯模式和基于有限状态机的规划与控制集成方法 ,充分考虑了复杂任务和真实自然环境的特点 .通过构建一个全实物的多移动机器人实验平台 ,对规划、控制、传感、通讯、协调与合作的各关键技术进行了开发和集成 ,使多机器人分布式协调技术的研究直接面向实际应用 ,编队和物料搬运的演示实验结果展示了多机器人协调技术的广阔应用前景 . 展开更多
关键词 复杂任务 多机器人分布式协调系统 分布式自治系统 递阶混合式协调结构 人工智能 多智能体系统
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嵌套运动饱和下分布式多移动机器人反振荡安全编队控制
2
作者 郑志 江涛 +1 位作者 杨玥 苏晓杰 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期658-668,共11页
运动受速度和加速度嵌套饱和约束,而反应式躲避安全机制下分布式编队互联的移动机器人更易触发该嵌套饱和,从而引起编队的剧烈振荡,所以需要研究该情况下多移动机器人平滑安全协同及其自适应振荡抑制方法.故以分布式网络中的移动机器人... 运动受速度和加速度嵌套饱和约束,而反应式躲避安全机制下分布式编队互联的移动机器人更易触发该嵌套饱和,从而引起编队的剧烈振荡,所以需要研究该情况下多移动机器人平滑安全协同及其自适应振荡抑制方法.故以分布式网络中的移动机器人为研究对象,首先构建基于视线和速度的低触发势能函数,实现邻近编队机器人近距排斥作用下的避碰保持;引入驱动机器人绕过障碍物的安全加速度包络,并复合近距排斥的弱能量、低触发势能,避免与非合作障碍物的碰撞.其次,嵌入复合自适应辅助动态系统,平滑躲避过程中触发的嵌套运动饱和与安全加速度约束引起的轨迹振荡;设计复合非线性反馈框架下的分布式编队控制器,融合混合的躲避和振荡抑制机制,实现多机器人障碍环境下的安全编队.最后,与现有安全编队方法进行对比仿真和实验验证,结果表明该方法在嵌套运动饱和约束下可显著提升编队的平滑和安全性能. 展开更多
关键词 分布式移动机器人编队 嵌套运动饱和 动态安全围栏 低触发势能函数 自适应振荡抑制
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视觉机器人自动加球的分布式计算机控制系统
3
作者 卢智峰 张友旺 《机械制造》 2024年第11期6-9,38,共5页
为克服传统球磨机自动加球系统磨球堵塞或卡住的问题,设计了视觉机器人自动加球系统,由磨球补充系统、磨球识别系统、磨球抓取系统、磨球输送系统等组成。为确保按现场工艺需求实现自动加球,基于以太网设计了可以进行数据传送的分布式... 为克服传统球磨机自动加球系统磨球堵塞或卡住的问题,设计了视觉机器人自动加球系统,由磨球补充系统、磨球识别系统、磨球抓取系统、磨球输送系统等组成。为确保按现场工艺需求实现自动加球,基于以太网设计了可以进行数据传送的分布式计算机控制系统,由可编程序控制器和工控机组成。运行实践表明,分布式计算机控制系统的控制功能完全满足生产工艺对视觉机器人自动加球的要求,运行稳定可靠。 展开更多
关键词 机器人 磨球 分布式 计算机 控制 设计
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一种基于ROS的分布式安防巡逻机器人系统
4
作者 丁林祥 陶卫军 黄潇 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期87-90,共4页
针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及... 针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及视觉识别节点分布于局部ROS网络中的机器人主控机和远程监控端,SLAM方面采用gmapping算法实现动态环境中的地图构建以及机器人的定位;视觉识别方面采用TensorFlow深度学习框架,利用TensorFlow Object Detection API实现场景里多个物体的识别。结果表明,该系统为基于ROS的分布式安防巡逻机器人系统的设计提供了参考。 展开更多
关键词 安防巡逻机器人系统 ROS 分布式系统 SLAM 视觉识别
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基于分布式深度强化学习的六足机器人步态学习与控制 被引量：1
5
作者 李伦 向国菲 +1 位作者 马丛俊 佃松宜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第8期85-89,共5页
针对六足机器人系统结构与决策的复杂导致步态规划与控制困难的问题,提出了一种基于分布式强化学习的六足机器人步态学习与控制框架。该框架采用大规模并行学习的方式获取训练数据,通过强化学习的方法对网络进行数据驱动训练,得到最优... 针对六足机器人系统结构与决策的复杂导致步态规划与控制困难的问题,提出了一种基于分布式强化学习的六足机器人步态学习与控制框架。该框架采用大规模并行学习的方式获取训练数据,通过强化学习的方法对网络进行数据驱动训练,得到最优控制策略,并在IsaacGym平台下构建仿真环境评估和验证六足机器人步态学习与控制的性能。结果表明,训练的六足机器人步态在奖励值、速度跟踪和稳定性都有良好的表现,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 六足机器人 分布式深度强化学习 步态学习
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蚁群融合动态窗口法的分布式多机器人运动规划研究 被引量：2
6
作者 王倩 杨立炜 +1 位作者 李俊丽 杨振 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第1期20-28,共9页
为更好地协调分布式多移动机器人在动态环境下的运动,将蚁群算法与动态窗口法相融合构造多机器人系统,并利用优先级策略来化解运动冲突。为提升多机器人全局路径的综合最优性能,提出了多指标寻优的启发式函数和信息素更新策略来提升蚁... 为更好地协调分布式多移动机器人在动态环境下的运动,将蚁群算法与动态窗口法相融合构造多机器人系统,并利用优先级策略来化解运动冲突。为提升多机器人全局路径的综合最优性能,提出了多指标寻优的启发式函数和信息素更新策略来提升蚁群的寻优能力,通过冗余点删除策略进一步提升路径质量;融合蚁群与动态窗口法构造机器人运动学模型,通过自适应导航策略来提升未知环境下机器人的局部运动能力;将单机器人避障策略和多移动机器人优先级策略相结合,将多机器人路径规划简化为单个移动机器人的动态路径规划问题。仿真实验结果表明,所提方法能够实现多移动机器人系统在未知环境中的协同避障,具有较高的安全性。 展开更多
关键词 分布式多移动机器人 路径规划 蚁群算法 动态窗口法 优先级策略
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开放分布式苹果采摘机器人控制系统研究及实现 被引量：31
7
作者 吕继东 赵德安 +2 位作者 姬伟 郭金亮 李占坤 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第2期289-292,共4页
针对以往采摘机器人多采用封闭集中式控制系统,缺乏通用性、可扩展性差和可靠性低等问题,在研制开发苹果采摘机器人控制系统的工作中,采用了开放分布式结构.根据苹果采摘机器人的机械结构及其运动特点,在硬件上选用工控机、伺服驱动器... 针对以往采摘机器人多采用封闭集中式控制系统,缺乏通用性、可扩展性差和可靠性低等问题,在研制开发苹果采摘机器人控制系统的工作中,采用了开放分布式结构.根据苹果采摘机器人的机械结构及其运动特点,在硬件上选用工控机、伺服驱动器等设备,通信上采用结构简单、组网容易、造价低廉的RS-485网络,从而保证了系统的软硬件开放性,同时使得系统能够分布式控制,提高了机器人的安全性.此外,对系统的控制算法、软件也进行了设计,其中着重阐述了RS-485网络的通信协议和通讯方式.最后进行了通讯试验和苹果抓取试验,验证了系统的有效性. 展开更多
关键词 采摘机器人 计算机开放式控制系统 分布式控制系统 现场总线
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基于多智能体的智能机器人分布式控制系统 被引量：11
8
作者 文巨峰 罗翔 +2 位作者 颜景平 周骥平 朱兴龙 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期53-56,共4页
在研究多智能体技术基础上 ,提出了一种基于分布式黑板和多智能体系统的类人智能机器人控制系统体系结构 ,并根据系统要求规划出具有不同功能的多个智能体 .系统地分析了该控制系统中各个智能体的功能特点以及它们之间的协作关系 .以运... 在研究多智能体技术基础上 ,提出了一种基于分布式黑板和多智能体系统的类人智能机器人控制系统体系结构 ,并根据系统要求规划出具有不同功能的多个智能体 .系统地分析了该控制系统中各个智能体的功能特点以及它们之间的协作关系 .以运动控制接口的编制为例 ,介绍了CORBA技术在实现该软件系统中的方法 .轴孔装配作业实验结果表明 ,本文提出的体系结构是可行的 。 展开更多
关键词 智能机器人 分布式控制系统 多智能体技术 体系结构 CORBA
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基于现场总线的分布式智能机器人感知系统研究 被引量：10
9
作者 张建军 葛运建 +4 位作者 陈卫 汪小龙 宋光明 唐毅 江建举 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期244-247,共4页
感知系统是智能机器人与人、外部环境实现交互最重要的组成部分 ,本文基于现场总线技术 ,对智能机器人感知系统的总体结构、网络拓扑、软件设计、开放互联。
关键词 现场总线 智能机器人 感知系统 分布式感知系统 CAN总线
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连通性保持下的多机器人系统分布式群集控制 被引量：11
10
作者 毛昱天 陈杰 +1 位作者 方浩 窦丽华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1393-1403,共11页
多机器人系统群集控制中的连通性保持对于系统的稳定性和状态收敛的快速性具有重要影响.本文在初始通信网络拓扑为强连通非平衡图的条件下,研究具有非完整约束运动学模型的多轮式移动机器人系统群集运动中的连通性保持控制问题.首先,构... 多机器人系统群集控制中的连通性保持对于系统的稳定性和状态收敛的快速性具有重要影响.本文在初始通信网络拓扑为强连通非平衡图的条件下,研究具有非完整约束运动学模型的多轮式移动机器人系统群集运动中的连通性保持控制问题.首先,构造了一类新颖的光滑有界的人工势场函数,该类函数可以同时满足连通性保持、碰撞规避和相对距离镇定等任务需求.进一步,将基于势函数梯度的控制策略与一致性控制机制有机结合,在系统中存在和不存在领航者的条件下,分别设计出一类具有连通性保持功能的光滑有界的分布式群集控制协议,不仅可有效避免不连续/非光滑控制器所固有的抖振现象以及执行器饱和问题,而且实现了将传统群集控制中的连通性保持算法从个体运动模型和系统通信拓扑类型两个方面同时加以拓展.最后,仿真结果和实验结果验证了本文所提出的光滑有界群集控制算法的有效性. 展开更多
关键词 多机器人系统 分布式控制 群集 连通性保持 有向图
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移动机器人分布式控制系统的设计 被引量：11
11
作者 蔡自兴 邹小兵 +2 位作者 王璐 段琢华 于金霞 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期727-732,共6页
针对自行研制的移动机器人(IMR01)设计并实现了一个分布式控制系统。IMR01采用激光雷达平台、多视觉系统作为环境感知器。利用2-D平面扫描的激光测距传感器,通过传感器平台俯仰与水平的转动实现在3-D环境感知,建立地形的高度图以分析可... 针对自行研制的移动机器人(IMR01)设计并实现了一个分布式控制系统。IMR01采用激光雷达平台、多视觉系统作为环境感知器。利用2-D平面扫描的激光测距传感器,通过传感器平台俯仰与水平的转动实现在3-D环境感知,建立地形的高度图以分析可行区域与障碍区域。利用光纤陀螺仪、倾角仪及里程计等传感器构建移动机器人航向制导系统。控制系统基于多系统集成的低功耗工控机(IPC),在硬件上具有良好的扩展性能;通过无线网桥实现车载局域网与实验室监控系统的通讯。分布式控制系统通过异构Agent间的协作实现复杂环境下的感知与导航控制。 展开更多
关键词 移动机器人 分布式控制 环境感知 异构智能体网络
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基于开放式多智能体结构的分布式自主机器人系统 被引量：15
12
作者 陈卫东 董胜龙 席裕庚 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期45-50,共6页
针对多机器人系统的分布式自主控制 ,本文首先提出了一种开放式的多智能体结构 ,给出了设计原则和技术特点 .然后面向真实世界的多机器人实时协作任务 ,采用多台自主移动机器人构造了一个多机器人系统 ,该系统集成了包括机器人视觉、传... 针对多机器人系统的分布式自主控制 ,本文首先提出了一种开放式的多智能体结构 ,给出了设计原则和技术特点 .然后面向真实世界的多机器人实时协作任务 ,采用多台自主移动机器人构造了一个多机器人系统 ,该系统集成了包括机器人视觉、传感器融合、无线通讯网络以及基于行为控制等多项技术 .最后采用基于行为融合的加权方法 ,实现了多机器人的编队控制 。 展开更多
关键词 智能机器人 开放式多智能体结构 分布式自主机器人系统
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多移动机器人编队的分布式控制系统 被引量：34
13
作者 董胜龙 陈卫东 席裕庚 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期433-438,共6页
分布式控制是用于多智能体协调的系统设计方法 .编队控制是一种最常见的协调问题 .本文以机器人的运动模型和基于行为的算法为基础 ,对一种用于编队控制的分布式控制系统进行了阐述和设计 ,并通过实验对系统进行了验证 .
关键词 多移动机器人 编队控制 分布式系统 基于行为
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基于Agent的分布式多机器人系统建模及分析 被引量：5
14
作者 陈仁际 吴镇炜 +1 位作者 王韬 董昌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期667-671,共5页
进行一个多装配机器人系统 DAMAS的模型研究 ,介绍离散事件动态系统的重要建模工具 Petri网 ,提出解决模型复杂性的有效方法 ,建立了系统中各个 Agent及整个系统的 Petri网模型 ,对这些模型及相互间的交互模型进行了重要的活性和有界性... 进行一个多装配机器人系统 DAMAS的模型研究 ,介绍离散事件动态系统的重要建模工具 Petri网 ,提出解决模型复杂性的有效方法 ,建立了系统中各个 Agent及整个系统的 Petri网模型 ,对这些模型及相互间的交互模型进行了重要的活性和有界性分析 ,对多机器人系统的协作机制进行了验证分析。 展开更多
关键词 AGENT PETRI网 DAMAS 活性 有界性 建模 分布式 多机器人系统
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分布式移动机器人控制系统设计与实现 被引量：24
15
作者 白亮亮 平雪良 +1 位作者 陈盛龙 蒋毅 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第10期180-183,共4页
移动机器人是近年来研究热点,针对当前移动机器人控制系统存在问题,提出了一种低成本的开源移动机器人控制系统方案。以控制芯片ARM Cortex-A9和STM32F407为基础,将开源机器人操作系统(ROS)移植到开源嵌入式系统当中,设计了基于ROS的分... 移动机器人是近年来研究热点,针对当前移动机器人控制系统存在问题,提出了一种低成本的开源移动机器人控制系统方案。以控制芯片ARM Cortex-A9和STM32F407为基础,将开源机器人操作系统(ROS)移植到开源嵌入式系统当中,设计了基于ROS的分布式上位机控制软件和基于RT-Thread实时操作系统的下位机程序,完成了移动机器人控制系统的搭建,实现了移动机器人的分布式控制。移动机器人所使用软硬件均开源,成本低、性能高、可扩展性好。实验结果表明,该控制系统具有较好的稳定性和实时性。 展开更多
关键词 ROS 移动机器人 嵌入式 实时操作系统 分布式
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基于CAN总线的水下机器人分布式控制系统 被引量：6
16
作者 高剑 严卫生 +1 位作者 赵宁宁 徐德民 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期128-133,共6页
提出并实现了一种基于CAN总线的水下机器人分布式控制系统。与传统的集中式控制系统相比,分布式控制系统可以很容易地接入功能模块而无须对现有硬件进行重新设计,具有更好的可扩展性;并且各个节点间采用数字信号通讯,具有很强的抗干扰... 提出并实现了一种基于CAN总线的水下机器人分布式控制系统。与传统的集中式控制系统相比,分布式控制系统可以很容易地接入功能模块而无须对现有硬件进行重新设计,具有更好的可扩展性;并且各个节点间采用数字信号通讯,具有很强的抗干扰能力。开发了基于工业控制计算机的半实物仿真系统,模拟执行机构节点和传感器的工作,接入已完成的自动驾驶仪节点和数据记录及故障检测节点,对控制系统进行实时仿真测试,测试结果验证了该分布式控制系统设计的可行性。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 CAN总线 水下机器人 分布式控制系统 自动驾驶仪
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一种基于离散时间一致性理论的多机器人分布式巡逻算法
17
作者 张鹏超 李宗刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期1470-1479,共10页
在多机器人巡逻任务中,由于通信距离的限制,单个机器人很难获得全局信息。然而,现有的大多数多机器人分布式巡逻算法都要求每个机器人获得其巡逻区域的全局信息进行决策。因此,考虑到通信半径约束和局部信息约束,为了通过相邻机器人之... 在多机器人巡逻任务中,由于通信距离的限制,单个机器人很难获得全局信息。然而,现有的大多数多机器人分布式巡逻算法都要求每个机器人获得其巡逻区域的全局信息进行决策。因此,考虑到通信半径约束和局部信息约束,为了通过相邻机器人之间的交互完成巡逻任务,基于离散时间一致性理论提出了两种巡逻算法。算法1使用全局信息进行决策,算法2基于离散时间一致性理论实现局部信息对全局信息的预测进行决策。通过模拟器Stage对所提算法与对比算法在不同机器人数量、通信半径、地图环境下进行了对比。实验验证了所提出的基于局部信息的分布式多机器人巡逻算法具有与原算法类似的特性和性能,能够使机器人在没有全局信息的情况下判断全局状态,并基于邻居之间的协商完成巡逻任务。 展开更多
关键词 巡逻 多机器人系统 分布式协同 离散时间一致性
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机器人分布式计算机控制系统结构的性能分析 被引量：5
18
作者 普杰信 严学高 孟正大 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1994年第3期144-149,共6页
本文从多处理机系统组织结构入手，根据多关节机器人控制特点，提出了组成机器人分布式计算机控制系统的三种结构。依据分布式系统理论，应用马尔可夫过程，对此三种体系结构的工作效率，建立了数学模型，给出了效率曲线，并从不同角度... 本文从多处理机系统组织结构入手，根据多关节机器人控制特点，提出了组成机器人分布式计算机控制系统的三种结构。依据分布式系统理论，应用马尔可夫过程，对此三种体系结构的工作效率，建立了数学模型，给出了效率曲线，并从不同角度对三种结构的处理能力进行了分析，为设计机器人分布式计算机控制系统提供了理论依据。 展开更多
关键词 机器人 控制系统 分布式计算机
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面向多机器人遥操作的分布式预测图形仿真系统 被引量：4
19
作者 朱广超 王田苗 +3 位作者 丑武胜 伍军 战强 张启先 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期498-503,共6页
在遥操作机器人系统中 ,由于存在通信传输时延 ,可能导致控制系统不稳定 ,从而降低遥操作的效率和安全性 .目前多采用预测仿真的方法来克服 .在多机器人遥操作系统不但要克服时延的影响 ,还要能控制机器人协调地完成遥操作任务 .我们开... 在遥操作机器人系统中 ,由于存在通信传输时延 ,可能导致控制系统不稳定 ,从而降低遥操作的效率和安全性 .目前多采用预测仿真的方法来克服 .在多机器人遥操作系统不但要克服时延的影响 ,还要能控制机器人协调地完成遥操作任务 .我们开发了一个面向多操作者 -多机器人遥操作的分布式预测图形仿真系统 ,实现了对多机器人遥操作系统的预测仿真 ,多个操作者可以通过人机交互接口遥控各自的机器人 ,相互协调完成遥操作的任务 .初步的实验表明该系统能够克服时延的影响 ,并能实现多操作者 -多机器人的协调遥操作 .这对空间站机器人科学实验。 展开更多
关键词 虚拟现实 分布式预测图形仿真系统 机器人 遥操作系统
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基于群体协作的分布式多机器人通信系统的设计与实现 被引量：15
20
作者 李智军 周晓 吕恬生 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期300-304,328,共6页
分布机器人系统涉及在多样变化动态环境中的协助 ,因此 ,一个重要的问题是如何解决多机器人的通讯资源共享 .本文提出了针对共享分布式多机器人系统 (DSR)模型中通讯资源的一般策略——基于传输介质 CSMA/CD(无线通讯中具有冲突检测的... 分布机器人系统涉及在多样变化动态环境中的协助 ,因此 ,一个重要的问题是如何解决多机器人的通讯资源共享 .本文提出了针对共享分布式多机器人系统 (DSR)模型中通讯资源的一般策略——基于传输介质 CSMA/CD(无线通讯中具有冲突检测的载波侦听多重访问 )的协议 ,它支持多移动机器人系统内部的无线通讯 。 展开更多
关键词 分布式多机器人系统 通讯协议 群体协作
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