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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张继文 宋立滨 许君杰 石循磊 刘莉
为适应人类赛场环境,仿人足球机器人需能够识别未预先定义足球,此时足球不再具有固定的与场地鲜明对比的颜色,因而不能通过传统的单色块识别策略解决。该文将足球颜色划分为专有色和共有色两类,采用两轮颜色标记方法生成颜色查找表;在图像像素级联通分割获得色块的基础上,提出基于图连接关系的宏像素聚类算法,从而得到若干足球识别候选对象;再利用模糊逻辑方法中的隶属度函数从候选对象中获得最佳足球识别结果。实验表明在不具备高性能计算硬件平台的情况下,算法能够在存在大量干扰,远近距离大幅度变化的条件下准确识别出非预先定义的足球,避免与边线、机器人等对象的混淆,且达到每秒15帧的计算速率。该算法能够在严格受限的计算能力下达到高效的足球识别能力,从而为参赛机器人提供了一种崭新策略。
[期刊] 科技管理研究
[作者]
赵元罡
机器人智能应用融合教学发展,是当代竞技类科目教学主要的创新型发展模式。该教学模式新颖、实用型强,逐渐成为一种必不可少的科技教育教学模式,深受老师与学生的欢迎。尤其近年来,机器人应用足球竞赛与教学受到广泛关注与高度重视,机器人足球仿真技术在足球教育教学中逐步也深入应用。教学改革与创新是提高教学质量、提高学生综合素质,培养符合时代
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
高云茜 邓三鹏
为实现草莓采摘机器人在温室中对草莓的快速、精确检测，该文提出一种yolov5-en算法。在原有yolov5基础上，首先对原始主干网络卷积操作并加入CBAM模块；其次，引入BiFPN模块进行多尺度特征融合；然后，使用直方图均化算法和Mosaic数据增强进行目标检测数据预处理；最后，优化K-means算法对训练数据集聚类分析，同时使用Focal loss损失函数构建yolov5-en目标检测网络。通过对比试验得出：与yolov5、Faster-RCNN ResNet101和Faster-RCNN VGG16模型相比，yolov5-en的mAP分别提升了3.41%、17.85%和14.40%，可达94.36%。通过采摘机器人模拟环境检测验证了该模型的可行性，且达到了应用水平，可为采摘机器人实时小目标检测提供支撑。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙江宏 何宇凡 王佳林 张奇梁
针对"机器人应用技术"和"工程建模分析与实践"等课程现场实验教学难以开展的问题,该文运用虚拟仿真技术搭建管道检测机器人虚拟仿真实验系统,模拟真实实验环境,实现机器人模型设计和管道实验设计等教学内容。经过实践证明,虚拟仿真实验教学不仅巩固了学生的理论知识,同时大大提高了学生的软件综合应用能力与自主创新意识。
关键词：
虚拟仿真 管道检测机器人 实验系统
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王树才 任奕林 文友先
禽蛋检测与分级智能机器人系统SIRDGE(system of intelligent robot detecting and grading eggs)包括场景图像的采集和摄像机的标定,图像处理和特征值的提取,机器人运动控制和轨迹规划,真空吸盘的单片机控制,敲击声音的处理与破损检测,彩色图像处理与内部品质检测等子系统。笔者对各子系统软件的算法进行了研究,采用VC++编程实现了其软件功能,对SIRDGE进行调试结果表明,SIRDGE性能稳定,运行正常。
关键词：
禽蛋 检测 分级 智能机器人 软件
[期刊] 企业管理
[作者]
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈永灿 陈嘉杰 王皓冉 巩宇 冯跃 刘昭伟 祁宁春 刘梅 李永龙 谢辉
作为重大工程关键构筑物的引水隧洞具有洞线长、洞径大、高水压、围岩地质复杂等特点,长年运行会导致引水隧洞出现裂缝、塌方、露筋等典型缺陷,如不加以防范,将严重影响工程安全运行,传统人工检测存在周期长、安全风险高、漏检率高、获取信息量不足等问题.针对特大型水利水电工程中的大直径超长距离引水隧洞定期检测的重大需求,研发多功能“子母式”水下机器人系统,突破在水体浑浊、高水压、附着淤积、局部可达困难等复杂水下环境机器人的远程供电、协同作业、智能巡检、缺陷识别、安全评估等关键技术,完成引水隧洞结构安全分级与风险评价,实现水下机器人“巡、检、控、诊、用”全过程集成,并在南水北调东线工程、锦屏二级水电站等国家重大工程中示范验证.研究成果可显著提高检测效率,大幅降低巡检成本,提高经济效益,同时具有广阔的产业与应用前景,如促进人工智能学科和水利学科交叉融合、引导特殊环境机器人产业发展、提升我国相关领域技术及装备水平等.
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
熊军林 赵铎
随着科技的发展，机械臂在越来越多的场合扮演着重要的角色。准确的抓取位置检测是整个机械臂系统顺利完成任务的关键要素。为此提出了一种以整个图片为输入直接输出结果的端到端实时检测方案。物体的抓取点位置会影响到该物体的抓取角度。基于此给出了一种两阶段预测方案将这两个要素分开预测。首先，建立一个卷积神经网络预测物体的抓取点位置。此后，以抓取点位置为中心采集原图像中的一个方形区域。针对这一区域利用Canny算法以及Hough变换做边缘提取和直线检测。并提出了一个主方向提取算法，分析得到的直线，进而确定物体的角度和抓取时平行夹持器张开的间距。抓取位置检测算法给出了基于RGB图像预测的较好准确率，神经网络与传统方法的结合使用也为以后的研究提供了参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张晓芳
针对职业院校实践教学中多机器人生产线资金投入大、不易更新等问题,提出构建一种半实物半仿真多机器人工作站的方法,实现用较低投入建设工业机器人实训室。以汽车指示灯部件加工和检测为案例,在RobotStudio中通过PLC的Smart组件与SIMIT连接,通过Profinet实现PLC与实物机器人、虚拟机器人的通信。加工单元仿真机器人通过Smart组件和机器人信号逻辑配置完成机器人运行控制,检测单元采用实物机器人与欧姆龙相机通过以太网套接字形式进行图像采集和数据处理。在半实物基础上结合仿真,可灵活进行不同控制要求的生产线开发,进行多机器人协调控制及节拍优化,解决硬件资源短缺问题,提升学生实际编程调试能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王丹 杨江照 黄升松 杨嘉俊
为满足市场对直角机器人相关检测需求，该文研发了基于自诊模型的直角机器人闭环检测系统。首先调研已有检测标准和新需求，确定闭环检测系统的关键技术和目标，搭建基于知识库的自诊模型架构。然后在自诊模型中，分别引入故障树、功能列表和数学模型构建知识库管理系统；引入规则推理、功能验证和实时计算实现检测系统关键技术。最后通过搭建实验平台验证检测系统符合设计目标，能满足直角坐标类智能装备分析与检测的需求。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵师兵 张志明 康琦 张军旗
快速、准确地识别墙线环境元素是室内移动机器人导航功能的重要基础。该文针对传统霍夫变换方法易丢失信息和产生过多冗余线段问题，提出一种基于激光雷达点云数据空间特性的2D墙线直接提取算法。首先通过点云直通滤波技术去除原始三维点云数据中的地面点云干扰；然后将清洗后的点云投影到二维地平面上，转化为二值化图像后进行直线检测；再利用自定义的直线滤波增强算法，在减少冗余线段的同时保留更多有效墙线信息，从而快速生成更为吻合的建筑物墙线模型。仿真实验结果表明，新算法在不同复杂度场景下提取的线段数量整体平均降低50.8%，且处理时间小于100 ms，满足移动机器人导航过程中实时环境识别需求。该实验适合用作高校教学实验，有助于学生将理论知识与实践操作相结合，深入理解室内地图构建与环境感知技术。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
李明明 郭伏 任增根 王雪霜
机器人语音作为用户与机器人沟通的主要媒介，其用户情感偏好研究是仿人服务机器人语音设计的重要前提。通过合成并筛选机器人语音，开展仿人服务机器人语音的用户情感偏好调查实验，分析不同类型语音和用户性别对情感偏好的影响、各语音的用户情感偏好类别，以及用户情感偏好与语音声学参数的关系。结果显示：语音类型和用户性别对情感偏好具有显著的交互效应，男性用户对机器人女声具有更高的情感偏好；用户情感偏好与语音类人性高度正相关，与语音声学参数的关系因语音类型而异。因此，在仿人服务机器人语音设计中，应依据用户性别，选择机器人语音类型，提升语音类人性和改进语音声学参数，更好地满足用户情感偏好。
关键词：
仿人服务机器人 语音 情感偏好 声学参数
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋潇 王松 吴丹
长圆孔应用于工业生产可以提高装配容错,增加装配调整量,但其难以解析描述的特点显著增加了工业应用中视觉检测定位算法的难度,限制了长圆孔在自动化装配结构中的应用。该文探索出一种具有鲁棒性的高精度长圆孔视觉分割定位算法,首先分析了长圆孔几何特征,将其描述为一种具有对称性、缺少简单解析表达的封闭图形;进而提出了一种基于语义分割网络和长圆孔区域退化的视觉分割定位算法,该算法结合深度学习和传统图像处理算法,首先构建YOLO和全卷积神经网络串联架构依次实现目标检测、感兴趣区域提取和语义分割,然后利用中轴变换骨架提取方法完成长圆形区域退化定位,有效避免了语义分割输出区域形状误差对定位精度的影响,最终得到了亚像素精度的精准检测结果。在某机器人自动装配系统中开展实验验证,得出所提算法具备精度高、鲁棒性好的特点,因此具有较广阔的工业应用前景。
关键词：
视觉检测 长圆孔 自动装配 深度学习
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
倪建云 李浩 谷海青 杜合磊 吴杰 薛晨阳
针对B-RRT算法在进行路径规划时存在的采样效率低、路径冗长且不光滑，以及无法实时避障等问题，该文提出了基于改进的可变采样区域双向RRT（VSRB-RRT）和DWA的避障路径规划融合算法。在全局规划过程中，改进VSRB-RRT算法使用可变采样区域和目标偏置策略相结合的方法，加快了收敛速度并提高了采样效率，并使用贪婪优化、迭代优化和关键点优化生成代价低且光滑可执行的路径。在局部规划过程中，以改进VSRB-RRT算法规划的路径为指引，选取路径上的关键点，并使用改进DWA算法在关键点分段路径上分段规划。仿真实验表明：改进VSRB-RRT算法具有较好的搜索效率，能够以最少的时间和最稳定的效率获得最优路径，同时也验证了融合算法在实时避障路径规划时的有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
赵晓飞 郭秀萍
针对多类型工件加工机器人制造单元调度NP难题,提出一种局部搜索的化学反应优化算法。该算法采用基于迭代次数的线性排序选择,维持解的多样性;构建紧后工件阻塞时间最小化交换的邻域结构加快收敛速度。此外,该算法主要参数由正交试验获得。通过求解随机产生的算例,仿真结果表明,化学反应优化算法优于遗传算法,提出算法较化学反应优化算法能更有效地搜索到更好解。
关键词：
机器人制造单元 化学反应算法 局部搜索
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