基于图形编程技术的服务机器人人机交互系统的研究

人机交互技术是服务机器人中的一项关键技术。本文就人机交互系统的概念、研究现状进行了阐述。结合HRDY服务机器人介绍了基于图形编程的人机交互系统设计思想，分析了图形编程与直接操作人机交互方式、面相对象程序设计方法之间的联系。给出了一种具体的人机交互界面。     

基于RSC4128的家用机器人语音人机交互系统的设计

介绍了一种基于语音信号处理芯片RSC4128开发的家用机器人语音人机交互系统。重点介绍了该语音人机交互系统的结构功能以及应用特定人语音识别技术,通过构建合理的系统结构、运用自然的语音提示实现了友好、可靠的家用机器人语音人机交互系统的过程。     

机场服务机器人控制系统设计与研究

针对现有机场空间大、人员复杂、服务项目繁多等机场服务问题,设计了一种用于机场服务、协助机场管理的服务机器人控制系统。该机器人控制系统设计通过基于轮式移动的平台结构方案以及基于ARM系列STM32单片机的底层控制和人机交互系统界面(包括语音交互程序和界面交互程序)的设计与程序编写,实现联网查询信息、语音识别预设应答、机器人避障移动等功能。论文分别从硬件和软件角度研究了机场服务机器人的控制系统和系统功能实现方法,介绍了机器人运动控制系统和语音控制系统的原理,分析了机器人避障移动算法基本步骤流程,完成了试验样机构建并进行了机器人控制系统性能测试。     

融合六维力感知技术的随动系统设计与测试实现

通过力对机器人进行运功控制是人机交互一个重要组成部分。将六维力感知机理与机器人控制技术融合,以力信息作为人机交互系统的控制输入,制定了响应迅速,运行稳定的随动控制策略,搭建了集成六维力感知、上位机控制、机器人系统的人机交互及测试平台,实现了机器人对于施力者的随动运动控制。基于此平台制定了轴孔装配控制策略,进行了轴孔装配测试,为补偿机器人末端运动偏转过程中所受耦合力干扰,对六维力传感器进行了运行过程中的标定,将实际补偿模型与理论模型进行了对比分析,并对机器人末端执行器进行受力补偿,结果表明,人机交互随动系统测试结果良好,为工业机器人装配任务中的初始定位不明确问题及轨迹规划示教提供了参考。     

基于图形编程的机器人人机交互系统

针对传统机器人的复杂性与封闭性,对图形编程的机器人人机交互系统进行研究。该系统采用面向对象程序设计方法,分析了图形编程的可行性,强调了人主动参与机器人行为的重要性。鉴于图像传递过程质量下降,提出了维纳滤波算法对图像进行修复和还原,使用了ZigBee无线通信技术,自主研发了人机交互界面,设计了功能全面的手柄遥控操作终端。实验证明,该系统实时性能良好,实现了通用性强、界面友好的远程机器人控制。     

人机共享控制机器人系统的应用与发展

康复机器人和辅助机器人可以提高患者生存质量,受到了科研和临床等领域的广泛重视。实现该类机器人的一个重要目的是帮助残疾患者完成日常生活中的活动。其中,人机共享控制机器人系统,充分结合了人类在上层规划和机器在精细控制上的优势,具有很好的控制效果。首先介绍了几种新型的人机交互方式,并对人机共享控制机器人系统的构成与优势进行简要分析;随后结合国内外研究现状,对不同类型的人机共享控制机器人系统进行详细介绍;最后着重从新型人机交互和共享控制两个方面,展望了未来技术的研发方向。     

服务机器人动态交互体验研究

为提升服务机器人的交互体验,构建了基于关系体验、感官体验和情景体验的服务机器人交互体验框架;通过基于视频仿真的人机交互(Visual Human-Robots Interaction,VHRI)试验方法,测量了服务机器人动态交互过程中造型与情景影响下的用户感官体验和关系体验,建立了服务机器人身高与运动速度、人员流动与运动路径的交互体验映射关系;通过Netlogo软件和蚁群算法,将服务机器人运动交互过程可视化,模拟了不同映射关系和交互情景下符合用户情感认知的机器人运动路径,不仅拓展了服务机器人交互设计研究范围,也为后续研究提供了参考.     

增强现实辅助的互认知人机安全交互系统

在现代制造业中,人和机器人的交互共融是制造智能化的焦点问题之一。在人机交互中,机器人对工人的伤害风险是影响安全生产的关键因素。然而,在动态、不确定性的人机交互环境中,目前的人机安全交互系统仍然是基于机器人对环境的感知实现被动避让,缺乏基于互认知的自适应决策。为提高人对环境的认知能力,并增强机器人的自主避让和自适应能力,设计并实现了一种基于可穿戴增强现实技术的互认知人机安全交互系统。其中,可穿戴增强现实设备作为人机交互的媒介,实现机器人的虚实注册和工作环境的虚拟映射,收集人、机器人和作业空间的信息,实时为操作人员和机器人提供互认知辅助。互认知人机安全交互系统从三个方面确保人机安全：根据人机距离的机器人速度控制和安全区域可视化;虚实映射的运动预览和碰撞检测;基于深度强化学习的机器人避障策略。最后,通过搭建原型系统验证了所提出系统设计方法的可行性,以期促进先进人工智能技术与人机交互技术的融合发展,实现人机共融、安全协作。     

基于PLC和触摸屏的SCARA机器人控制系统设计

对实验室里闲置的二手SCARA机器人进行改造,采用PLC与触摸屏重新构建了机器人控制系统。上位机由PC机和触摸屏组成,互相通信的两台PLC构成系统下位机。介绍了该机器人硬件系统的工作原理及其组成;对系统软件设计进行了解析,其中重点介绍了人机交互界面的设计;最后对该机器人系统的现场调试进行了阐述。     

基于Unity3D的陪伴机器人设计

为优化当前家庭服务机器人功能单一、交互方式简陋的现状,对家庭服务机器人相关软硬件进行研究,设计了一种基于Unity3D的陪伴机器人。其人机交互对象为三维虚拟模型,同时具备语音对话、视频交流、定位导航、休闲娱乐、辅助教育五大功能。文中的设计方法使该类机器人在功能上得到大幅拓展,交互方式变得生动形象,同时成本得到有效降低。     

应用压力传感器控制立缆机放线电机的研究

传统立式成缆机放线速度的测控由舞蹈轮来实现,其结构较繁琐,占用空间较大,各零件分散,与成缆机向模块化发展的方向相违背。因此,设计了一种以压力传感器为测控介质的新型测控系统,该系统结构简单、调试方便、性能稳定可靠、工作效率高,值得推广。     

不扩束激光粉尘粒度分布测试系统的设计与研究

主要研究不扩束激光粉尘粒度分布测试系统,对光衍射式激光粒度测试系统的光学装置进行改进,将激光的扩束系统去除,改为不扩束激光衍射系统,减小了测试系统的体积,光学结构变得简单,调节更加方便,光敏区也大大减小,降低了样品的损耗。并且通过改进的采用CCD的不扩束激光粉尘颗粒粒度测试系统对粉体进行测试,获得衍射光强图像,并利用计算机对衍射图像的光强分布作了分析。     

基于神经区域生长瓷砖表面缺陷检测

自动视觉检测是机器视觉在工业方面的一项重要应用。针对目前瓷砖表面缺陷检测仍停留在手工操作水平,劳动强度大,效率低,检测精度远远不能满足实际生产的需要,本文提出一种基于BP神经网络与区域生长法相结合的图像分割技术,并将其应用到瓷砖表面缺陷检测。本算法原理是通过BP神经网络对瓷砖表面进行缺陷检测,将瓷砖主要缺陷分割出来,然后再利用区域生长法对其缺陷部分作进一步分割,使缺陷能被精确、快速地分割出来。通过大量实验说明本算法在实际应用中的精确度达到97%,检测速度得到明显的提高,效果令人满意,具有良好的应用前景。     

压片机动力学分析及力的优化

以高速压片机为研究对象,利用Pro/e建立压片机的三维几何模型,利用ANSYS前处理建立压片机有限元模型.对结构进行了模态分析和谐响应分析,得到了机器的固有频率和振型,以及在谐波激励作用下的稳态响应.对整体结构进行力的优化,有效的抑制了共振现象的发生,解决了压片机工作时的振动和噪音问题.分析结果对压片机的设计提供了很实用的理论参考价值.     

Application of grey modeling method to fitting and forecasting wear trend of marine diesel engines

Oil monitoring is an important and useful method for predicting wear failure, and has been used in diesel engines successfully. The diesel engine is the key power equipment in ships and it is a complicated tribological system with uncertainty and indetermination. Grey system theory is suitable for systems in which some information is clear and some is not, so it is feasible to study the wear process of diesel engines with this theory. The unequal interval revised grey model (UIRGM) (1,1) is presented in this paper, which is applicable to original series with unequal intervals and sharp variation. The model that is built is applied to fit and predict element concentration as determined by oil spectrometric analysis. It is proved that UIRGM (1,1) determines the exact turning point, and the fitting and prediction results are acceptable.     

虚拟装配技术在大尺寸内孔键槽对程度测量仪开发中的研究与应用

大尺寸内孔键槽对程度测量仪由主、副测头两部分组成,通过主测头上安装数显仪直接显示数据,方便快捷,测量精度高,消除了常规测量的累积误差,大大提高了准确性。而且该测量仪径向尺寸可调,增大了测量范围。利用了Pro/E环境下自顶向下的虚拟装配技术,不仅建立了测量仪三维实体模型,而且实现了测量仪虚拟装配及运动仿真,在产品设计阶段就消除了各种不足和缺陷,实现了快速设计与优化,简化了设计开发过程,缩短了研制周期,降低开发费用,获得最优化和创新的设计产品。     

UG在三元叶轮加工中的应用及研究

以数控加工过程中有很大难度的风机三元叶轮为研究对象,在UG NX软件中进行建模,同时进行图形交互式编程和仿真,并生成了数控代码,导入数控机床进行试切,加工试验效果良好,总结出一套比较完善的三元叶轮数控加工方法,使夹持长度与刀柄的尺寸之间实现参数化设计。模型输入模拟机床,就可以得到一个5轴后置处理,设置具体参数。从而减少设计更改所需的时间和成本,实现了经济效益的提高。     

流动注射光度法测定蔬菜中的亚硝酸盐和硝酸盐

建立了流动注射光度法测定蔬菜中亚硝酸盐和硝酸盐含量的方法。亚硝酸钠的线性范围为20μg/L～1000μg/L,回归方程Y=0.1230x-0.7984,相关系数R:2=0.9999,方法的检出限为0.17mg/kg,相对标准偏差为3.63%,平均回收率为99.02%;硝酸钠的线性范围为20μg/L～5000μg/L,回归方程Y=0.0476x-0.4274,相关系数R:2=0.9999,方法的检出限为25.31 mg/kg,相对标准偏差为1.26%,平均回收率为94.19%。     

桥式起重机箱型主梁周期性拓扑优化设计

桥式起重机主梁长度方向尺寸远大于高度和宽度方向,常规的拓扑优化方法无法获得清晰的、周期性的拓扑形式或求解困难。为了实现桥式起重机主梁的拓扑优化,得到具有周期性的、易于加工的结构拓扑形式。把主梁优化域划分成若干个子域,构建子域与优化域之间的关系。建立以优化域内单元相对密度为设计变量、以体积约束下最小柔度为目标函数的主梁周期性拓扑优化数学模型。在主梁强度和静态刚度准则下开展主梁周期性拓扑优化应用研究。结果表明,在优化过程中,各子域内同时出现孔洞,且具有周期性。直到周期性拓扑优化结束,获得具有类似“桁架式”结构的拓扑形式。子域数目取值不同时,均可获得周期性的拓扑形式,且具有良好的一致性和工艺性。为桥式起重机结构轻量化研究提出一种可行的方法。     

滑台式液压冲剪机高速精密同步控制系统

目前国内型材辊压生产线的冲剪设备一般采用定尺停剪方式。该方式生产效率低,精度不易控制,常出现拉(压)痕等缺陷。所设计的系统将液压冲剪设备置于滑动平台上,平台速度由伺服电机驱动滚珠丝杆控制,将圆光栅传感器测得的工件进料速度送入微处理器,通过伺服控制器控制伺服电机,实现滑动平台与工件的同步运动。工程应用表明,所设计的系统同步控制精度±0.05mm,剪切速度大于50根(300mm/根)/min,冲压频率1Hz以上,工作效率提高1倍。