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机理与数据驱动的软体手弯曲角度软测量模型 被引量：2
1
作者 乔景慧 李洪达 +1 位作者 陈宇曦 张岩 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期147-158,共12页
由于软体手材料强非线性,难以建立软体手弯曲角度精确的机理模型。针对以上难题,提出机理与数据驱动的软体手弯曲角度软测量模型。该模型由机理模型与信息素挥发及惯性权重的自适应块增量随机配置网络(ABSCN)补偿模型组成。采用最小二... 由于软体手材料强非线性,难以建立软体手弯曲角度精确的机理模型。针对以上难题,提出机理与数据驱动的软体手弯曲角度软测量模型。该模型由机理模型与信息素挥发及惯性权重的自适应块增量随机配置网络(ABSCN)补偿模型组成。采用最小二乘对机理模型进行参数辨识,针对高阶未建模动态,采用ABSCN预测补偿。通过对块增量随机配置网络(BSC)的增量块配置次数进行自适应优化,提高模型的紧凑性,减少模型的训练时间。最后通过混合模型的仿真实验与真实数据进行对比,结果表明所提方法在精度上有显著提升。 展开更多
关键词 软体手 混合模型 未建模动态 随机配置网络
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人机交互遥操作机器人软体手位置跟踪设计与实现 被引量：2
2
作者 杨淦华 曾庆军 +2 位作者 韩春伟 黄鑫 戴晓强 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期164-171,共8页
针对遥操作机器人在深海等未知环境中抓取软体物体或易碎物体的工作需求,提出了一种人机交互遥操作机器人的主从软体手位置跟踪方法。首先,介绍了主从软体手控制系统的构成与工作原理,该系统主要包括主端控制回路、通信链路和从端控制回... 针对遥操作机器人在深海等未知环境中抓取软体物体或易碎物体的工作需求,提出了一种人机交互遥操作机器人的主从软体手位置跟踪方法。首先,介绍了主从软体手控制系统的构成与工作原理,该系统主要包括主端控制回路、通信链路和从端控制回路,用于控制软体手的抓取动作。然后,阐述了软体手指的建模过程与控制器设计,采用假设模态法进行建模,并在软体手指的位置跟踪控制中引入模型预测控制算法,以解决软体从手跟踪软体主手性能差的问题。最后,设计并研制了软体主手、软体从手及其控制系统,其中软体从手以硅胶为原料并嵌入固体材料来增大刚度,同时开展了软体从手跟踪软体主手抓握目标物体的实验。仿真结果表明,所设计的模型预测控制器能有效解决软体手指因模型失配而引起的控制精度下降问题;实验结果表明,所研制的软体从手能有效跟踪软体主手并实现目标物体的抓握,整个控制系统运行良好。研究结果为人机交互遥操作机器人软体手的跟踪控制应用提供了参考。 展开更多
关键词 遥操作机器人 软体手 位置跟踪 模型预测控制算法
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基于软体手的机器人遥操作人机交互系统研制 被引量：2
3
作者 杨淦华 曾庆军 +2 位作者 韩春伟 黄鑫 戴晓强 《测控技术》 2023年第4期94-98,共5页
为了提升抓取软体物体、易碎物体的完整性,设计制作了一种基于软体手的机器人遥操作人机交互系统。研制了一种嵌入了弯曲传感器的软体主手,获取人手的弯曲电信号,以此判断人手的弯曲程度,实现对软体从手系统的遥操作。并在远端软体从手... 为了提升抓取软体物体、易碎物体的完整性,设计制作了一种基于软体手的机器人遥操作人机交互系统。研制了一种嵌入了弯曲传感器的软体主手,获取人手的弯曲电信号,以此判断人手的弯曲程度,实现对软体从手系统的遥操作。并在远端软体从手中嵌入压力传感器,获取软体从手抓取目标时的表面压力电信号,以此来判断软体手抓取目标时的力度,实现力反馈。软体手人机交互系统能够减小传统刚体机械手抓取目标的限制,可有效抓取软体或易碎目标,实验表明了其有效性。 展开更多
关键词 软体手 遥操作 人机交互 力反馈
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一种结构解耦型变刚度驱动软体手抓握能力分析
4
作者 尹海斌 陶鉴 +1 位作者 李骞 周佳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期27-35,共9页
为了实现变刚度驱动软体手的精确抓取,设计了一款结构解耦型的变刚度驱动(变刚度与变形驱动)软体手指。建立了软体手指的指尖力模型,并计算了手指指尖力,将实验测试的手指指尖力数据与计算结果进行比较,证明了手指指尖力模型在一定精度... 为了实现变刚度驱动软体手的精确抓取,设计了一款结构解耦型的变刚度驱动(变刚度与变形驱动)软体手指。建立了软体手指的指尖力模型,并计算了手指指尖力,将实验测试的手指指尖力数据与计算结果进行比较,证明了手指指尖力模型在一定精度范围内能够预测手指的抓握行为。基于软体手指的指尖力模型对软体手的结构尺寸进行设计,并根据设计的软体手进一步研究指腹的抓握能力,通过仿真与实验的相互印证得到了软体手指腹抓取的抓握力模型。仿真和实验结果表明,软体手的抓握能力与手指的刚度、变形驱动能力以及软体手的抓握形态有关。 展开更多
关键词 软体手 变刚度 驱动 结构解耦 指尖力
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基于完备抓取构型和多阶段网络的软体手抓取 被引量：3
5
作者 刘文海 胡洁 王伟明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期507-514,共8页
视觉引导的软体手抓取依赖视觉输出正确的抓取位置、抓取角度和抓取深度,为此提出了面向多手指软体手的完备抓取构型数学模型和多任务损失函数,设计了基于"锚点"旋转框的两阶段深度学习网络,实现了从图像到软体多手指抓取指... 视觉引导的软体手抓取依赖视觉输出正确的抓取位置、抓取角度和抓取深度,为此提出了面向多手指软体手的完备抓取构型数学模型和多任务损失函数,设计了基于"锚点"旋转框的两阶段深度学习网络,实现了从图像到软体多手指抓取指令的直接映射.通过公开数据库和自建数据库分析了网络模型的性能表现.研究结果表明:多任务损失函数和基于"锚点"旋转框的两阶段网络模型有效提高了多输出抓取检测的准确率和机器人抓取的成功率.最后,构建了机器人软体手抓取系统,抓取实验结果表明:所提方法对视觉定位误差具有一定的抓取稳健性,可成功抓取不同种类的水果,能够达到96%的抓取成功率,对水果皮的抓取也具有很好的泛化能力. 展开更多
关键词 软体手 机器人抓取 深度学习 多任务
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一种内骨骼软体手的抓取策略研究 被引量：3
6
作者 武兆平 李小宁 《液压与气动》 北大核心 2021年第4期61-68,共8页
根据混流柔性生产对机械手提出的对不同形状、不同质量且易损伤物体进行安全可靠抓取的需求,提出了一种新型的驱动与承力功能分解的关节式内骨骼气动软体机械手的设计思想,并完成了软体手的具体结构设计。针对软体手的抓取控制策略问题... 根据混流柔性生产对机械手提出的对不同形状、不同质量且易损伤物体进行安全可靠抓取的需求,提出了一种新型的驱动与承力功能分解的关节式内骨骼气动软体机械手的设计思想,并完成了软体手的具体结构设计。针对软体手的抓取控制策略问题,提出了一种基于实时位置检测的压力补偿算法。通过嵌入手指中的柔性弯曲传感器,实时监测手指各指段位置,间接判定软体手当前抓取状态。估算了手指各指段的初始预加载气压值,提高了抓取成功率与抓取效率。对软体手进行了实物抓取试验,结果表明,软体手可以对柔软、不规则、易损易碎物体进行安全可靠抓取,验证了抓取控制算法的有效性。 展开更多
关键词 内骨骼 软体手 实时 位置检测
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基于单向气动驱动器的软体手变形机理 被引量：9
7
作者 董虎 王保兴 +1 位作者 李巍 曹毅 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期288-296,303,共10页
针对软体气动驱动器的变形机理,以气动驱动软体手为研究对象,开展了基于单向气动驱动器的软体手指弯曲和摆动机理的研究。设计了气动驱动软体手,其弯曲和摆动结构均由多个相互连通的气室和一个不可延伸层组成。当相邻气室因充气膨胀而... 针对软体气动驱动器的变形机理,以气动驱动软体手为研究对象,开展了基于单向气动驱动器的软体手指弯曲和摆动机理的研究。设计了气动驱动软体手,其弯曲和摆动结构均由多个相互连通的气室和一个不可延伸层组成。当相邻气室因充气膨胀而相互挤压时,气室受到不可延伸层的约束,实现了弯曲和摆动变形。为进一步考察软体手的变形机理,对620#T超弹性硅橡胶材料的非线性力学特性进行了研究,测定了其材料常系数。基于Yeoh模型密度函数,结合空间力矩平衡方程,建立了驱动压强和曲率半径的理论模型,并开展了软体手指弯曲及摆动变形的仿真研究,结果证明了理论模型的正确性。研究结果可以为其他基于气动驱动的软体结构变形机理研究提供理论基础。 展开更多
关键词 软体手 气动驱动器 Yeoh模型 有限元仿真
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智能软体手功能康复机器人在脑卒中康复中的应用效果 被引量：6
8
作者 杨延辉 陈树耿 +6 位作者 李秋霞 崔莉 任梅 董媛媛 王力 曹乾 贾杰 《临床医学研究与实践》 2021年第33期23-26,共4页
目的探讨智能软体手功能康复机器人在脑卒中康复中的应用效果。方法选取我院2021年1月至2021年6月收治的50例脑卒中患者作为研究对象,按照随机数字法将其分为对照组和试验组,各25例。对照组给予常规康复治疗,试验组在常规康复治疗基础... 目的探讨智能软体手功能康复机器人在脑卒中康复中的应用效果。方法选取我院2021年1月至2021年6月收治的50例脑卒中患者作为研究对象,按照随机数字法将其分为对照组和试验组,各25例。对照组给予常规康复治疗,试验组在常规康复治疗基础上结合智能软体手功能康复机器人训练。比较两组患者干预前及干预8周后的FMA、WMFT、Barthel评分;比较两组患者干预8、12周的FMA、WMFT、Barthel评分改善情况。结果干预8周后,两组的FMA、WMFT、Barthel评分均较干预前显著提高,差异具有统计学意义(P<0.05);干预12周后,两组的FMA、WMFT、Barthel评分均较干预前显著提高,且试验组显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预12周后,两组的FMA、WMFT、Barthel评分改善值均较干预8周后显著提高,差异具有统计学意义(P<0.05);干预12周后,试验组的FMA、WMFT、Barthel评分改善值均显著大于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论在常规康复治疗基础上结合智能软体手功能康复机器人训练,能显著提高脑卒中患者手上肢运动功能及日常生活能力,对患者本体感觉功能的恢复有积极的作用,值得临床推广应用。 展开更多
关键词 智能软体手功能康复机器人 脑卒中 上肢运动功能 本体感觉功能 常规康复治疗
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基于内嵌型光学弯曲传感器的软体手感知 被引量：1
9
作者 黄海明 吴林源 +2 位作者 林俊豪 方斌 孙富春 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期237-244,共8页
软体仿人手的感知能力是实现友好交互和灵巧操作的重要条件.柔性的光学弯曲传感器由发光二极管(light emitting diode,LED)、光导纤维和光敏传感器组成,易嵌于软体手指内.经粗糙化的光导纤维可产生光线溢出,通过测量光能损耗量可获得软... 软体仿人手的感知能力是实现友好交互和灵巧操作的重要条件.柔性的光学弯曲传感器由发光二极管(light emitting diode,LED)、光导纤维和光敏传感器组成,易嵌于软体手指内.经粗糙化的光导纤维可产生光线溢出,通过测量光能损耗量可获得软体手指的弯曲度;利用归一化标定软体手指初始(伸直)和最大弯曲状态的采样电压值,对归一化后的电压值进行均匀、非均匀和滞环分段,并融合5指弯曲信息实现连续运动检测、动作姿态和物体大小识别.实验结果表明,光学弯曲传感器可检测连续正弦运动状态;正确识别多种手势和抓握姿态;也可识别物体大小,结合滞环分段方法,解决单点分类切换存在振荡不足的问题,提高识别率.这种光学式柔性弯曲传感器具有电磁免疫、易于内嵌的优势,在软体手和软体执行器中具有重要应用价值. 展开更多
关键词 机器人技术 智能机器人 柔性传感 软体机器手 光导纤维 弯曲感知 姿态识别
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软体抓取手的结构设计与仿真研究
10
作者 朱明康 沈伟 《中国水运（下半月）》 2019年第10期70-72,共3页
传统机器人大都由刚性材料构成,存在质量大、体积大、安全性低和柔顺性低的缺点,因此,基于章鱼仿生的软体抓取手受到关注。然而,此类的软体抓取手的设计与控制还没有明确的理论指导方向。本文针对此问题,设计一种由可实现软抓取的完全... 传统机器人大都由刚性材料构成,存在质量大、体积大、安全性低和柔顺性低的缺点,因此,基于章鱼仿生的软体抓取手受到关注。然而,此类的软体抓取手的设计与控制还没有明确的理论指导方向。本文针对此问题,设计一种由可实现软抓取的完全软体抓取手,在分析软体结构和软体材料的弯曲原理后,利用Yeoh模型和Mooney-Rivlin模型联合计算出软体抓取手的数学模型,并在ABAQUS软件中进行有限元分析验证模型的可行性。 展开更多
关键词 软体抓取手 高速阀驱动 数学模型 有限元分析
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