机器人人机交互中的干扰动作排除方法研究

有效的动作识别是实现机器人人机交互的关键,在进行人机交互过程中,采用图像识别的方法进行人体动作特征提取和感知,实现动作重构和识别,由于人体动作的随机性,导致大量的干扰动作,需要设计有效的干扰动作排除方法。提出一种基于局部线性嵌入人体动作重构的机器人人机交互中的干扰动作排除方法。建立特征空间背景全局性信息模型,对特征空间中的突变信息进行采集,采用图像处理方法实现对人体动作的特征模型构建,筛选出干扰动作特征,预测人体的动作点,构建全局非显著性二维流形集合矩阵,实现对干扰动作的排除,利用颜色梯度变化对像素点进行局部修正处理,进行干扰动作排除,可以提高对人体动作识别的抗干扰能力。仿真实验结果表明,采用该算法进行人机交互干扰动作排除和识别,能有效提高机器人人机交互的动作识别准确率,抗干扰能力强。     

基于MATLAB的机器人GUI仿真平台设计研究

在机器人的设计及研发过程中仿真技术是一种重要的辅助设计方法。通过分析典型串联机器人的结构特征,选取PUMA560机器人作为研究目标,运用D-H法分析其杆件参数并建立各杆件坐标系,建立机器人运动学方程;在MATLAB环境下,在GUI中调用Robotics Toolbox的相关程序,创建机器人仿真图形用户界面。对PUMA560进行正、逆运动学与运动轨迹仿真,并且在该仿真平台上进行运动学实验验证。实验数据表明,该仿真平台可以获得有效准确的仿真数据且能对机器人的运动轨迹作有效控制,可为后续轨迹优化提供分析基础,为相关机器人运动分析提供参考。     

基于免疫算法的机器人路径规划

本文采用栅格法建立机器人的环境模型,把免疫算法应用到机器人的路径规划中,通过提出一种新的多因素适应度函数,使对个体的评估更符合机器人所需要的最优路径。仿真结果表明该方法可行,而且有效,可以提高收敛速度,并与遗传算法进行比较,发现使用该免疫算法解决了遗传算法后期的波动现象。     

写字机器人书写笔迹的鉴别

充分认识机器人书写的笔迹特征,可提高笔迹鉴定的准确程度;通过对写字机器人的结构、工作原理、笔痕特征的研究,总结归纳出写字机器人书写字迹的独有特征及笔痕反映规律,其典型特征不但可以判断笔迹的形成方式,而且还可以作为揭露伪造、变造文件的重要依据;该研究成果具有一定的实际应用价值。     

基于色差与梯度特征的冰糖橙图像自动分割

冰糖橙图像的快速有效分割是冰糖橙采摘机器人视觉系统研究的重要步骤。针对采用传统阈值分割法对水果灰度图像分割的不足,提出了基于色差法与梯度特征的冰糖橙图像分割算法。该算法利用图像颜色特征中R与G分量色差的绝对值和图像边缘梯度特征相结合,运用最大类间方差法对图像进行分割。此方法与传统方法相比,分割效果更好,处理速度快,分割一幅图像仅需0.1017秒,符合冰糖橙采摘机器人的实时视觉系统识别。对分割后的图像进行形态学处理,进一步提高图像效果。     

设计一种模块化救援机器人

<正>针对近年来多发的自然灾害、恐怖活动和各种突然事故越来越多的现象,本文首先介绍了救援机器人的硬件设备,包括救援机器人的机械臂结构和控制系统,然后具体介绍了所用到的传感器,包括视觉传感器、红外开关传感器、红外测距传感器和碰撞传感器,最后给出了合理有效的软件编程设计。该救援机器人利用机械臂,通过舵机的控制,实现救援的过程。另外,该机器人已经在模拟线路进行多次作业试验,均达到了理想的效果。救援机器人是当前机器人研究中的一个热点,该机器人在按下开关后可以实施救援过程,该机器人投入到生活中使用可以避免不必要的人身伤亡事件的发生。     

基于特征的多分类入侵检测系统的数据提取方法

传统的入侵检测系统之间的学习机制缺失和入侵行为识别的局限性,无法较好的识别入侵行为。文章提出了基于特征的多分类入侵检测系统的数据提取方法,该方法通过多分类特征提取、选择与模式数据转换及学习机器人在异类系统间学习鉴定,可以有效解决单一模式或单一检测技术的优势无法互补的问题。     

基于声音的分布式多机器人相对定位

当同一环境中存在多个机器人时,很容易发生碰撞问题。为了避免该问题出现,需要对机器人的所在位置进行准确定位。在实际的定位过程中,有效的定位方法主要包含全局定位和相对定位两种。本文从声源定位的概念入手,对基于声音的分布式多机器人相对定位进行研究。     

基于交叉探测的凹形障碍物识别方法研究

针对武装机器人在未知环境下的避障规划问题,利用双超声波传感器对凹形障碍物进行探测识别和分析研究,并提出交叉探测的识别方法。该方法简单有效,能较快对机器人面临的凹形障碍物进行检测并执行相应的规避动作,能够实现实时、稳定地避障。     

混合遗传进化机器人同时定位路径偏移纠正

机器人的同时定位与地图创建技术是实现机器人移动过程中自主定位和控制的关键技术,在机器人同时定位目标的过程中,常出现路径偏移,需要进行路径偏移纠正,实现精确控制。提出一种基于多叉树混合遗传进化的机器人同时定位路径偏移纠正控制方法,首先进行多叉树混合遗传进化机器人同时定位控制建模,在对多信息融合下进行机器人同时定位,得到基于多叉树混合遗传进化的机器人同时定位路径修正测试函数。仿真实验和研究结果表明,该算法可以实现机器人同时定位路径偏移纠正,对机器人的控制精度较高,以较快的收敛速度找到了最优路径,其全局优化能力和搜索速度都得到了显著提高。     

基于STM32单片机的电缆探伤机器人系统设计

针对电缆沟人工检查不便的问题,提出了以电缆探伤机器人代替人工检测的方案,介绍了机器人的总体结构组成和主要控制技术。该机器人可以满足日常的地下电缆检测工作,有效提高电缆巡检工作效率,提高供电可靠性。     

基于改进粒子群算法的机器人机构误差补偿

并联机器人最重要的性能标准是运动精度,而并联机器人在给定的预期轨迹规划过程中,往往因存在机构误差导致预期轨迹和理想轨迹存在很大偏差,导致运动精度大大降低。针对以上情况本文提出了一种基于粒子群算法,对机器人的驱动杆期望轨迹不断修正,进而补偿机器人机构误差;通过种群排列熵模型和粒子速度激活方法改进粒子群算法,利用改进后的粒子群算法对机器人驱动杆参数进行优化,对机器人结构误差补偿,进而不断修正机器人驱动杆的预期轨迹,补偿机器人轨迹规划过程中的运动误差。仿真结果表明:本文所提出的方法能够有效对机器人机构误差进行补偿,有效补偿了机器人轨迹规划中的运动误差,保证了机器人的运动精度。     

智能家用监控机器人的研制

本文设计了一款新型实用的智能家用监控机器人。该机器人可以在一定的室内范围内自动巡航,通过摄像头、指纹锁、红外探测器以及烟雾传感器输入的数据,对室内环境实时监测,同时把室内监测画面和数据上传到服务器,可以通过手机端和电脑端软件进行查看,紧急情况下还进行电话和短信提醒,对家庭的防火、防盗具有重要的意义。通过现场实地测试表明:该机器人性能稳定,功耗低,使用寿命长,满足了一般家庭的监测使用。     

单腿多自由度下肢康复机器人设计

本文所提出的是一款下肢康复机器人,该产品可以辅助下肢肌力障碍患者进行康复训练,以此来达到下肢肌力康复的目的,首先对下肢康复机器人的国内外研究现状进行分析和研究,然后基于人体工程学,对人体下肢进行生物力学分析,最后运用感性工学对多自由度下肢康复机器人进行外观设计。     

架空高压输电线除冰机器人设计

北方输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断事故严重,修复工作难度大、周期长、停电面积广,是全世界范围内需解决的难点问题。针对此问题本文设计一台沿架空高压输电线自动前行的机器人,该机器人采用机械除冰方式,利用冲击头沿轴线高速敲击高压线上的附冰,使附冰以块状的形式脱落。同时该机器人可通过更换打击头以适应不同直径规格的高压输电线。机器人的行走采用三个带槽轮子,紧夹高压线缆,以确保机器人在除冰过程平稳前行。该机器采用单缸二冲程发动机,功率适合,续航能力强。本文还介绍避免因发动机的震动引起高压输电线共振舞动的方法。同时,机器人可以携带检测和通信设备,对输电线路进行巡查作业。     

HHT在移动机器人传感器故障诊断中的应用

移动机器人传感器故障诊断是移动机器人故障诊断中的难点问题,本文运用GA-SVM对HHT算法进行优化,并将优化的HHT算法运用于机器人传感器的故障诊断,实验表明该算法可以有效地对机器人传感器的常见故障进行检测和识别。     

复合关税对中国工业机器人产业有效保护率的影响

工业机器人是智能制造的核心和载体,对工业机器人产业的扶持政策是一项系统工程,关税是其中的重要内容。在单式关税有效保护率测算方法基础上,提出了复合关税有效保护率测算方法,结果显示:喷涂机器人、多功能工业机器人和IC工厂专用工业机器人有效保护率为负;汽车生产线电阻机器人和电弧机器人有效保护率为正;搬运机器人和汽车生产线激光焊接机器人有效保护率较低,有时为负。中国工业机器人产业关税面临两难选择:维持关键零部件的关税,会降低工业机器人最终产品的有效保护率;取消关键零部件关税,会降低关键零部件的国内研发动力。关键零部件科研补贴替代关税有利于提升我国工业机器人产业有效保护率。     

包装物料分拣机器人运动轨迹规划

为了保证自动物料分拣并联机器人平稳、快速地将目标物料码放到指定位置,需要机器人拥有良好的动态特性,尽可能保证机器人运动速度和加速度平滑过渡。介绍了并联机器人工作原理以及运动轨迹,介绍了传统的关节空间轨迹规划方法,并在此基础上提出了一种关节空间的多项式插值拟合的分拣机器人轨迹规划方法,通过多项式插值法对机器人运动速度进行了拟合,并在不同约束条件下得到了机器人最短运行时间。仿真结果表明,该轨迹规划方法能够实现机器人各轴速度平滑过渡,避免了机器人因加速度突变出现冲击。该规划算法简单可行,能够保证机器人拥有良好的动态特性,保证了机器人稳定可靠运行。     

老龄服务机器人物理界面设计评估模型

交互界面设计质量是保障人机系统运行效率的关键.为评估老龄服务机器人物理界面的可用性水平,以老年用户为研究对象,探索服务机器人物理界面设计评估模型.选取50名老年样本,依据评价等级划分综合评估分值区间,参照设计评估体系对机器人实例进行模糊综合评价.基于改进群组层次分析法(GD-AHP),结合德尔菲专家评估法构建各指标判断矩阵,从功能、尺寸、交互、色彩与外观五方面建立老龄服务机器人物理界面设计评估指标体系,利用聚类分析计算一致度系数,获得各层级指标权重数值,最终构建评估理论模型.运用模糊综合评价法依据老龄服务机器人物理界面评估体系对服务机器人实例进行综合评价分析可得评估模型合理.该评估模型能有效反映机器人设计阶段各要素的关联属性,评价结果符合实际设计流程,评估系统能提高产品产出品质,可以有效减少设计问题的出现.     

基于软时间窗约束多机器人最优路径规划

通过定义一些基本运算操作符的运算规则而对粒子群算法进行了改进,构造了多机器人路径规划问题的编码方式。同时,提出了两阶段法对多机器人路径规划进行优化求解:在第一阶段,即采用普通优化方法,对多机器人路径以及任务点分配进行整体优化求解;在第二阶段,依据第一阶段优化出的最优解,分别对各个机器人的路径进行再次优化。通过仿真实验验证:与普通优化方法相比,该方法具有更好的寻优能力。