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Abstract ：
针对激光追踪仪测量工业机器人定位误差测量中出现的六轴机器人运动学奇异问题,提出了奇异区域预测及实时优化的奇异规避轨迹规划方法.以国产配天AIR50-A机器人为研究对象,建立六自由度串联机器人运动学模型,解算机器人笛卡尔空间与关节空间映射关系.基于雅克比矩阵与奇异位形的关系模型,分析和预测机器人运动轨迹中存在的奇异区域.当机器人末端处于奇异区域或奇异预测域时,记录初始关节角序列作为奇异区域轨迹规划输入,利用五次多项式插值方法迭代更新奇异区域内的轨迹路径,机器人既定的运动路径与更新后的奇异规避路径结合形成机器人新的规划轨迹路径,保证机器人关节角运动学参数连续性的同时,规避奇异区域.实验结果表明,提出的奇异预测域及实时优化的奇异规避轨迹规划方法,能够抑制机械臂奇异区域附近关节角速度的激变,减少奇异位形对机器人运动性能的影响.
Keyword ：
轨迹规划 奇异预测域 激光追踪仪 工业机器人 雅可比矩阵
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| GB/T 7714 | 马英伦 , 邓语馨 , 黎明 et al. 工业机器人奇异规避轨迹规划方法 [J]. | 工具技术 , 2024 , 58 (3) : 144-150 . |
| MLA | 马英伦 et al. "工业机器人奇异规避轨迹规划方法" . | 工具技术 58 . 3 (2024) : 144-150 . |
| APA | 马英伦 , 邓语馨 , 黎明 , 陈洪芳 . 工业机器人奇异规避轨迹规划方法 . | 工具技术 , 2024 , 58 (3) , 144-150 . |
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Abstract ：
为实现稳定可靠的植保机器人视觉伺服控制,提出了一种基于语义分割网络的作物行特征检测方法.基于语义分割网络ESNet实现农田场景图像像素级带状区域检测,并利用最小二乘算法拟合得到每条行作物线特征;在此基础上通过设计一种主导航线提取算法获取导航路径,并利用卡尔曼滤波对主导航线几何参数进行平滑处理,有效抑制了不平整地面导致的机器人运动颠簸与视觉图像测量噪声引起的导航参数波动.继而构建机器人前轮转向、后轮差速的阿克曼运动学模型;在图像空间坐标下设计纯追踪控制器实现植保机器人的伺服运动控制.大田环境下的现场实验结果为:总体横向偏差为0.092 m,验证了本文方法的有效性.
Keyword ：
视觉伺服控制 语义分割网络 深度学习 植保机器人 作物行特征检测
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| GB/T 7714 | 李秀智 , 方会敏 , 朱玉垒 et al. 基于语义分割网络的植保机器人视觉伺服控制方法 [J]. | 农业机械学报 , 2024 , 55 (5) : 21-27,39 . |
| MLA | 李秀智 et al. "基于语义分割网络的植保机器人视觉伺服控制方法" . | 农业机械学报 55 . 5 (2024) : 21-27,39 . |
| APA | 李秀智 , 方会敏 , 朱玉垒 , 杜博文 , 董泓佑 . 基于语义分割网络的植保机器人视觉伺服控制方法 . | 农业机械学报 , 2024 , 55 (5) , 21-27,39 . |
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Abstract ：
"新工科"背景下,亟需培养一批实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才.但传统教学方式,以灌输式教学方式为主,难以满足人才培养需求.从成果导向理念(OBE)出发,依据支架式教学策略,本文创新提出一种《机器人机构设计》课程设计方法,以学习者为核心,通过支架帮助学生更好掌握、建构和内化所学知识和技能,最终实现知识的积累和技能的培养,并按照 5个教学环节进行课程实践.结果表明,本文的课程设计方法,使学生很好地掌握了机器人机构设计课程理论和方法,是一种行之有效的教学策略,可为其他新工科专业人才培养的教学模式提供有效借鉴.
Keyword ：
成果导向理念(OBE) 机器人机构设计 新工科 支架式教学
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| GB/T 7714 | 黄高 , 宋承天 , 左国玉 et al. "新工科"背景下机器人机构设计课程支架式教学策略设计与实践 [J]. | 未来与发展 , 2024 , 48 (3) : 100-105 . |
| MLA | 黄高 et al. ""新工科"背景下机器人机构设计课程支架式教学策略设计与实践" . | 未来与发展 48 . 3 (2024) : 100-105 . |
| APA | 黄高 , 宋承天 , 左国玉 , 于乃功 . "新工科"背景下机器人机构设计课程支架式教学策略设计与实践 . | 未来与发展 , 2024 , 48 (3) , 100-105 . |
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Abstract ：
针对现有折纸机器人组成结构单一,运动不够灵活的问题,将折纸结构与多足机器人设计相结合,耦合三浦折纸和六折痕折纸,提出新型的仿螃蟹六足折纸机器人设计方案,扩展了折纸机器人的运动构型,提升了折纸机器人的运动灵活性.在面对称假设下,该机器人单足具有 2 个自由度,此时将机器人腿部顶点等效为关节,轴线折痕等效为连杆,建立机器人腿部的平面连杆等效模型,并以折面夹角为运动变量,通过仿真计算得出机器人足端的理论运动范围.利用楔形面板技术对折面增厚并避免相邻折面发生物理干涉,建模得到折纸仿螃蟹六足机器人的三维模型.基于平面连杆的等效模型,分析折面夹角与足端运动之间的联系,设计确定机器人的足端运动轨迹与运动步态.利用 3D打印技术设计并制作折纸仿生六足机器人试验样机,基于STM32 单片机控制实现了机器人三横向角步态运动.结果表明,该折纸仿生机器人可以实现平面构型到仿螃蟹构型的转换,在 6 条腿的协同运动下,机器人可以平稳地左右横向移动.
Keyword ：
运动分析 三浦折纸 仿生 六折痕折纸 六足机器人
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| GB/T 7714 | 曹东兴 , 贾艳超 , 郭翔鹰 et al. 仿生六足折纸机器人结构设计与运动分析 [J]. | 浙江大学学报（工学版） , 2024 , 58 (8) : 1543-1555 . |
| MLA | 曹东兴 et al. "仿生六足折纸机器人结构设计与运动分析" . | 浙江大学学报（工学版） 58 . 8 (2024) : 1543-1555 . |
| APA | 曹东兴 , 贾艳超 , 郭翔鹰 , 毛佳佳 . 仿生六足折纸机器人结构设计与运动分析 . | 浙江大学学报（工学版） , 2024 , 58 (8) , 1543-1555 . |
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Abstract ：
以轨道交通高速高铁司机室铝合金外板为载体,围绕智能焊接关键技术,针对焊接缺陷在线监测问题开展研究.借助工艺试验平台与焊接工艺卡开展焊接缺陷试验设计、批量数据采集、专家经验标定、数据库构建,采用卷积神经网络算法对不同类型数据构建多维信息融合模型,并对融合模型进行参数优化处理,最终完成融合模型的训练、验证和测试.结果表明,训练后的融合模型比单一信息模型对焊接缺陷具有较好的识别结果,训练集和测试集的焊接缺陷监测精度分别为 99.0%和 88.3%,此监测系统的数据采集和模型响应总时间小于 100 ms,能够满足工程化应用需求,提高机器人焊接的智能化水平,推动企业数字化转型升级.
Keyword ：
多维信息融合 熔化极气体保护焊 深度学习 焊接缺陷 在线监测
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| GB/T 7714 | 徐东辉 , 孟范鹏 , 孙鹏 et al. 基于深度学习的GMAW焊接缺陷在线监测 [J]. | 焊接学报 , 2024 , 45 (3) : 114-119 . |
| MLA | 徐东辉 et al. "基于深度学习的GMAW焊接缺陷在线监测" . | 焊接学报 45 . 3 (2024) : 114-119 . |
| APA | 徐东辉 , 孟范鹏 , 孙鹏 , 郑旭宸 , 程永超 , 马志 et al. 基于深度学习的GMAW焊接缺陷在线监测 . | 焊接学报 , 2024 , 45 (3) , 114-119 . |
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Abstract ：
哺乳动物的运动学习机制已得到广泛研究,犬科动物可以根据环境反馈的引导性信息自主地学习运动技能,对其提供更为特定的训练引导可以加快其对相关任务的学习速度.受上述启发,在软演员-评论家算法(SAC)的基础上提出一种基于期望状态奖励引导的强化学习算法(DSG-SAC),利用环境中的状态反馈机制来引导四足机器人进行有效探索,可以提高四足机器人仿生步态学习效果,并提高训练效率.在该算法中,策略网络与评价网络先近似拟合期望状态观测与当前状态的误差,再经过当前状态的正反馈后输出评价函数与动作,使四足机器入朝着期望的方向动作.将所提出算法在四足机器人上进行验证,通过实验结果可知,所提出的算法能够完成四足机器人的仿生步态学习.进一步,设计消融实验来探讨超参数温度系数和折扣因子对算法的影响,实验结果表明,改进后的算法具有比单纯的SAC算法更加优越的性能.
Keyword ：
四足机器人 状态反馈引导 强化学习 环境探索 仿生步态学习
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| GB/T 7714 | 张思远 , 朱晓庆 , 阮晓钢 et al. 基于环境反馈机制的四足机器人运动技能学习 [J]. | 控制与决策 , 2024 , 39 (5) : 1461-1468 . |
| MLA | 张思远 et al. "基于环境反馈机制的四足机器人运动技能学习" . | 控制与决策 39 . 5 (2024) : 1461-1468 . |
| APA | 张思远 , 朱晓庆 , 阮晓钢 , 李春阳 , 刘鑫源 . 基于环境反馈机制的四足机器人运动技能学习 . | 控制与决策 , 2024 , 39 (5) , 1461-1468 . |
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Abstract ：
利用基于计算机视觉的Affordance理解研究行为者和周围环境之间的交互属性,对指导机器人导航、抓取具有重要意义.因此,全面、深入地综述了基于计算机视觉的Affordance理解研究现状.首先,对近年来提出的方法依据研究方向进行归类,综述不同方法的思路和特点;然后,对多个常用的公开数据集进行介绍,并对不同方法在这些数据集上的性能进行对比分析;最后,阐述基于计算机视觉的Affordance理解各类方法的优势与不足及未来的发展趋势.
Keyword ：
语义分割 计算机视觉 人-物交互 Affordance 深度学习 机器学习
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| GB/T 7714 | 信建佳 , 王立春 , 尹宝才 . 基于计算机视觉的Affordance理解研究综述 [J]. | 北京工业大学学报 , 2024 , 50 (7) : 872-882 . |
| MLA | 信建佳 et al. "基于计算机视觉的Affordance理解研究综述" . | 北京工业大学学报 50 . 7 (2024) : 872-882 . |
| APA | 信建佳 , 王立春 , 尹宝才 . 基于计算机视觉的Affordance理解研究综述 . | 北京工业大学学报 , 2024 , 50 (7) , 872-882 . |
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Abstract ：
具备学习能力是高等动物智能的典型表现特征,为探明四足动物运动技能学习机理,本文对四足机器人步态学习任务进行研究,复现了四足动物的节律步态学习过程.近年来,近端策略优化(PPO)算法作为深度强化学习的典型代表,普遍被用于四足机器人步态学习任务,实验效果较好且仅需较少的超参数.然而,在多维输入输出场景下,其容易收敛到局部最优点,表现为四足机器人学习到步态节律信号杂乱且重心震荡严重.为解决上述问题,在元学习启发下,基于元学习具有刻画学习过程高维抽象表征优势,本文提出了一种融合元学习和PPO思想的元近端策略优化(MPPO)算法,该算法可以让四足机器人进化学习到更优步态.在PyBullet仿真平台上的仿真实验结果表明,本文提出的算法可以使四足机器人学会行走运动技能,且与柔性行动者评价器(SAC)和PPO算法的对比实验显示,本文提出的MPPO算法具有步态节律信号更规律、行走速度更快等优势.
Keyword ：
四足机器人 强化学习 步态学习 元学习
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| GB/T 7714 | 朱晓庆 , 刘鑫源 , 阮晓钢 et al. 融合元学习和PPO算法的四足机器人运动技能学习方法 [J]. | 控制理论与应用 , 2024 , 41 (1) : 155-162 . |
| MLA | 朱晓庆 et al. "融合元学习和PPO算法的四足机器人运动技能学习方法" . | 控制理论与应用 41 . 1 (2024) : 155-162 . |
| APA | 朱晓庆 , 刘鑫源 , 阮晓钢 , 张思远 , 李春阳 , 李鹏 . 融合元学习和PPO算法的四足机器人运动技能学习方法 . | 控制理论与应用 , 2024 , 41 (1) , 155-162 . |
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Abstract ：
本发明公开了一种基于主从控制的锻件表面缺陷修型装置及控制方法，包括夹持机器人和修型机器人。修型机器人为主机器人，夹持机器人为从机器人。夹持机器人和修型机器人固定于地板上，夹持机器人用于固定锻件，修型机器人用于锻件表面缺陷的修型。修型双机械臂末端固定有浮动主轴、双目测量系统和工业机械臂，浮动主轴和双目测量系统通过固定板用螺栓固定在机械臂上。相比较于单臂机器人，本发明能够有效的提高修型效率和质量；两个机械臂分工明确，可有效准确的对模锻件表面进行修型；利用多传感器的信息采集能力，通过神经网络技术对模锻件缺陷处进行识别定位，使用人工神经网络算法对修型位姿进行估计，最后通过双臂协调规划完成一系列动作。
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| GB/T 7714 | 赵永胜 , 罗嘉庆 , 李迎 et al. 一种基于主从控制的锻件表面缺陷修型装置及控制方法 : CN202310702344.6[P]. | 2023-06-14 . |
| MLA | 赵永胜 et al. "一种基于主从控制的锻件表面缺陷修型装置及控制方法" : CN202310702344.6. | 2023-06-14 . |
| APA | 赵永胜 , 罗嘉庆 , 李迎 , 陈建洲 , 付康 , 马旭辉 . 一种基于主从控制的锻件表面缺陷修型装置及控制方法 : CN202310702344.6. | 2023-06-14 . |
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Abstract ：
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种冗余并联骨折复位装置，旨在缓解相关技术中手术机器人存在定位不准确、难以确定正确的复位路径以及运动位置控制复杂、工作空间的限制度大、运动灵活度较小的技术问题。该冗余并联骨折复位装置设有转动机构，并且与直线滑台机构传动连接，使直线滑台机构可以水平和倾斜转动，这样一来，传统意义上的基座就不是固定不变的，相反地，具有多个不同的状态，从而使与直线滑台机构连接的六杆伸缩机构的运动空间增大，自由度增多，提高了灵活度，相应地，动平台可达到的运动位置也更多，在手术中能够定位准确，并正确确定复位路径。
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| GB/T 7714 | 苏婷婷 , 李国涛 , 卢慧娟 et al. 冗余并联骨折复位装置 : CN202310073727.1[P]. | 2023-02-07 . |
| MLA | 苏婷婷 et al. "冗余并联骨折复位装置" : CN202310073727.1. | 2023-02-07 . |
| APA | 苏婷婷 , 李国涛 , 卢慧娟 , 郭朝 , 梁旭 , 曾翔 et al. 冗余并联骨折复位装置 : CN202310073727.1. | 2023-02-07 . |
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