序言:人机智能协同系统

1

作者 李光林 王平安 须成忠 《集成技术》 2023年第4期1-3,共3页

进入新世纪以来,伴随着互联网普及、传感网渗透、大数据涌现、信息社区崛起,人类社会的物理空间和信息空间三元交叉融合,人工智能外部信息环境在短时间内发生了巨大、深刻的变化。人机共融系统的不断发展,对人与机器自然、精准、安全交... 进入新世纪以来,伴随着互联网普及、传感网渗透、大数据涌现、信息社区崛起,人类社会的物理空间和信息空间三元交叉融合,人工智能外部信息环境在短时间内发生了巨大、深刻的变化。人机共融系统的不断发展,对人与机器自然、精准、安全交互的要求越来越高。人机智能交互已经成为人工智能发展的重要需求,人机智能交互技术将颠覆人与机器、环境的思维与交互方式。 展开更多

关键词 人工智能 大数据 交互方式 物理空间 人机共融 人机智能交互 传感网 人与机器

下载PDF 职称材料

克隆挑取机器人控制系统设计与试验 被引量：1

2

作者 朱伟 赵建新 +1 位作者 杨林 何凯 《液压与气动》 北大核心 2024年第7期1-11,共11页

为提高菌落挑取、接种效率,提出了一种基于运动控制器、图像识别算法和路径规划算法的智能挑取、接种、清洗、消毒系统。软件和硬件根据菌落样品智能处理系统的控制要求进行设计。系统采用运动控制板作为主控制器,实现伺服电机、光电传... 为提高菌落挑取、接种效率,提出了一种基于运动控制器、图像识别算法和路径规划算法的智能挑取、接种、清洗、消毒系统。软件和硬件根据菌落样品智能处理系统的控制要求进行设计。系统采用运动控制板作为主控制器,实现伺服电机、光电传感器、气缸、电磁阀等设备的集成控制。系统前端基于Windows Form设计窗体和可视控件,后端采用多线程并发式通信及多线程插补运动技术实现对多台伺服电机的联动控制,视觉部分采用模式识别技术实现对目标菌落的识别、筛选与信息提取,数据库采用SQL Server实现对菌落及用户信息管理。通过调整对比度、亮度对采集的菌落图片进行识别,实现目标菌落的定位、筛选、路径优化、信息提取等。结果表明:路径优化后挑取路径缩短了34.37%。 展开更多

关键词 克隆挑取 气缸 视觉定位 路径优化

下载PDF 职称材料

基于矩阵补全的无人车感知系统的攻击防御技术 被引量：2

3

作者 李慧云 邵翠萍 +2 位作者 陈贝章 胡延步 杨赵南 《集成技术》 2020年第5期3-14,共12页

环境感知系统是无人驾驶技术中至关重要的一环,是整个无人车安全和稳定的前提。目前无人驾驶领域内对于环境感知技术的研究主要集中在理想环境下的环境信息获取、语义信息高精度识别以及多传感器的信息融合等,而未形成系统全面的攻击检... 环境感知系统是无人驾驶技术中至关重要的一环,是整个无人车安全和稳定的前提。目前无人驾驶领域内对于环境感知技术的研究主要集中在理想环境下的环境信息获取、语义信息高精度识别以及多传感器的信息融合等,而未形成系统全面的攻击检测和防御体系。该研究利用感知系统中多传感器感知信号在时域和空间域上的相关性,建立了多传感器之间的信息交叉数学模型,可有效检测到被攻击的传感器,并基于矩阵补全方法对失真数据进行恢复。实验结果显示,该方法能够较好地检测被攻击传感器,并恢复因攻击而缺失的目标信息。 展开更多

关键词 无人车 攻击防御 多传感器 数据恢复

下载PDF 职称材料

一种下肢运动意图识别算法性能实时测评系统 被引量：4

4

作者 李向新 田岚 +1 位作者 郑悦 李光林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期99-107,共9页

对腿部运动意图识别算法的实时性能进行综合可靠的评价是实现下肢假肢灵活稳定控制的前提。提出一种逐层分级的基于下肢运动意图识别算法的实时测评方法,对算法的可靠性、稳定性以及运动意图识别速度进行综合评价。利用开发的运动意图... 对腿部运动意图识别算法的实时性能进行综合可靠的评价是实现下肢假肢灵活稳定控制的前提。提出一种逐层分级的基于下肢运动意图识别算法的实时测评方法,对算法的可靠性、稳定性以及运动意图识别速度进行综合评价。利用开发的运动意图识别算法评测系统,对基于肌电信号源和机械信号源的两种运动意图识别算法进行了实时性能测试,发现肌电信号源的算法识别时间大于机械信号源算法,但是其算法稳定性优于机械信号源算法。进一步地,还利用该评测系统有效地区分出正常识别策略与异常识别策略,发现正常策略的动作识别稳定系数比异常策略高25%左右。因此,所提的基于下肢运动意图识别算法的实时测评方法,能够对不同信号源算法以及不同识别策略的实时性能进行有效评价,为智能下肢假肢控制系统开发提供可供参考的测试平台。 展开更多

关键词 下肢假肢 运动意图识别 算法性能评价 算法测评系统

原文传递

新型克隆挑取机器人设计与实验研究 被引量：1

5

作者 朱伟 赵文亮 何凯 《合成生物学》 CSCD 2021年第1期134-144,共11页

克隆挑取主要运用于基因测序、蛋白质表达和高通量筛选等领域。当前克隆挑取任务主要由手工完成,随着科研院所以及医药公司对克隆挑取这项任务需求的爆发式增长,低效率的人工挑取已满足不了市场需求。与人工相比,机器人在挑取效率和精... 克隆挑取主要运用于基因测序、蛋白质表达和高通量筛选等领域。当前克隆挑取任务主要由手工完成,随着科研院所以及医药公司对克隆挑取这项任务需求的爆发式增长,低效率的人工挑取已满足不了市场需求。与人工相比,机器人在挑取效率和精度上均得到了显著提升。基于传统克隆挑取机器人加工成本高、挑取周期长和消毒不彻底等因素,本文设计了一种新型克隆挑取机器人,采用气缸驱动夹取机构,在夹取机构中运用气爪来抓取一次性挑针的方法实现克隆挑取操作。搭建了一套基于工控机运动控制、HexSight菌落识别及定位的嵌入式集成系统,并通过对大肠杆菌克隆的挑取进行了实验验证。结果表明控制系统可以实现对菌落的识别与定位,定位精度为0.03 mm,各气缸、气爪可以精确挑取指定菌落并接种到96孔板中,证明了一次性挑针挑取方式的可行性。 展开更多

关键词 克隆挑取 结构设计 控制 定位 识别

下载PDF 职称材料

基于三维视觉的机器人安全预警系统 被引量：2

6

作者 郑泽凡 谷飞飞 +1 位作者 王思成 宋展 《集成技术》 2022年第4期80-91,共12页

在许多自动化应用场景中,如装配和分拣过程中,工业机器人的应用是提高生产质量和生产效率的一个重要环节。在机器人工作过程中,保证机器人和工人工作的安全,是推动机器人应用和发展的首要前提。该文提出一种基于三维视觉的机器人安全预... 在许多自动化应用场景中,如装配和分拣过程中,工业机器人的应用是提高生产质量和生产效率的一个重要环节。在机器人工作过程中,保证机器人和工人工作的安全,是推动机器人应用和发展的首要前提。该文提出一种基于三维视觉的机器人安全预警系统。首先,该系统利用三维相机对监控场景进行高精度三维重建,并将多个点云进行融合;然后,提取人体关键点,并根据三维人体关键点判断人与机械臂的安全距离;最后,计算判断人体与机器人是否处于设定的安全距离范围,并据此控制机械臂的工作状态。实验结果表明,该文所开发的安全预警系统能保障大视野范围内的人员安全。 展开更多

关键词 安全系统 机器人 三维视觉 点云融合

下载PDF 职称材料

基于双目内窥镜的散斑三维重建系统研究 被引量：1

7

作者 郭俊广 谷飞飞 +1 位作者 叶于平 宋展 《集成技术》 2022年第1期13-26,共14页

传统的内窥镜只能提供清晰的图像,无法进行三维测量和三维重建。该文提出一种基于立体视觉原理的双目内窥镜系统,用于实现三维测量和三维重建,并开发了一套基于双目内窥镜的散斑三维重建系统。为了提高系统的标定精度和三维重建质量,该... 传统的内窥镜只能提供清晰的图像,无法进行三维测量和三维重建。该文提出一种基于立体视觉原理的双目内窥镜系统,用于实现三维测量和三维重建,并开发了一套基于双目内窥镜的散斑三维重建系统。为了提高系统的标定精度和三维重建质量,该文提出一种高精度双目内窥镜标定参数优化方法及基于光轴双次旋转的立体校正算法。其中,测量系统由一个结构光照明系统和双目内窥镜组成。该实验首先通过结构光照明系统将带随机散斑点的图片以投影的方式将被测物体表面特征化,然后经双目内窥镜立体成像后进行极线校正和立体匹配,最后根据三角测量原理重建出物体的三维信息。实验结果表明,该系统与传统方法相比,对圆锥、球等标准体的测量精度均有显著提升。 展开更多

关键词 双目内窥镜 散斑 标定参数优化 立体校正 三维重建

下载PDF 职称材料

基于多目标协同演化算法的大规模自动驾驶策略

8

作者 刘章杰 李慧云 《集成技术》 2020年第5期93-102,共10页

目前无人驾驶技术领域的研究重点主要集中在单车层面的感知、决策与控制,而缺少对多车之间交互及博弈的研究,因此无法有效降低交通系统整体事故率并提升通行效率。该文提出一种基于合作博弈理论的大规模自动驾驶策略涌现方法。通过建立... 目前无人驾驶技术领域的研究重点主要集中在单车层面的感知、决策与控制,而缺少对多车之间交互及博弈的研究,因此无法有效降低交通系统整体事故率并提升通行效率。该文提出一种基于合作博弈理论的大规模自动驾驶策略涌现方法。通过建立面向网联汽车、多目标优化决策的合作博弈演化平台,并构造了一种网格道路模型和车辆运动学模型,使得系统中各车辆之间以近邻博弈的方式进行交互;同时系统采用分布式算法并具有间接交互的特点,最终模型计算复杂度与模拟车辆规模呈线性关系。实验结果表明,最佳策略涌现后,事故率和平均速度均取得明显改善,其中事故率降低了90%,模型计算速度提升了30%。该方法可应用于包含数百万辆自动驾驶汽车的城市级智能交通规划系统中。 展开更多

关键词 自动驾驶策略 多目标 协同演化 博弈

下载PDF 职称材料

基于微机电系统振镜的多频相移正弦结构光系统相位展开误差分析

9

作者 郑东鑫 叶于平 +1 位作者 赵娟 宋展 《集成技术》 2023年第4期91-104,共14页

随着增强现实和虚拟现实技术的发展,以及元宇宙概念的兴起,三维重建技术作为重要的内容获取手段得到了广泛的应用。其中,结构光重建技术以其高精度且不受物体表面材质纹理影响的特点,得到了研究者的重点关注。传统的结构光三维重建主要... 随着增强现实和虚拟现实技术的发展,以及元宇宙概念的兴起,三维重建技术作为重要的内容获取手段得到了广泛的应用。其中,结构光重建技术以其高精度且不受物体表面材质纹理影响的特点,得到了研究者的重点关注。传统的结构光三维重建主要使用基于数字光处理的投影仪来投影编码图案,然而,数字光处理投影仪存在尺寸大、功率高、价格昂贵等缺点,限制了其在众多应用中的便利性。因此,微机电系统振镜因其体积小、成本低、帧率高等特点,在越来越多的三维扫描系统中,被考虑作为投影仪投影编码结构光。但限于只能投影单向条纹图案和存在红外激光器散斑效应带来的噪声的缺点,传统的基于三角测量方法并不适用。因此,该文采用相位-高度模型,搭建了基于微机电系统振镜的三维扫描系统。针对散斑效应引起的噪声,本文通过实验对比了基于微机电系统振镜常用的3种时间相位解包裹算法的抗噪性能。结果表明,多频层级法和负指数拟合法的抗噪性能较好,精度较高,而多频外差法的抗噪性能较差。该研究结果可为研究人员选择解相方法提供参考。 展开更多

关键词 微机电系统振镜 时间相位解包裹 相位-高度模型 三维重建

下载PDF 职称材料

高精度锻造磨球的不良圆度和飞边视觉检测研究 被引量：1

10

作者 王卫军 徐川 +2 位作者 黄晨 王建 叶于平 《集成技术》 2024年第4期108-116,共9页

锻造生产的耐磨钢球经常出现圆度不良和飞边缺陷,严重影响其碾磨性能。为解决这一问题,作者提出一种针对高温耐磨球的在线视觉检测方法。通过计算图像中磨球圆心到轮廓的最大距离与最小距离之差,可量化圆度,完成对不良圆度磨球的筛选。... 锻造生产的耐磨钢球经常出现圆度不良和飞边缺陷,严重影响其碾磨性能。为解决这一问题,作者提出一种针对高温耐磨球的在线视觉检测方法。通过计算图像中磨球圆心到轮廓的最大距离与最小距离之差,可量化圆度,完成对不良圆度磨球的筛选。针对飞边检测,作者利用深度学习策略,按一定规则有效识别飞边,以区分背景区域的复杂纹理,使模型有效地训练。此外,采用数字滤波成像方式拍摄处于高温状态的磨球可有效去除热辐射噪声,获得清晰的磨球图像。作者利用YOLOv5实例分割模型实现了95.3%的飞边检出率,达到了在线检测技术指标要求。 展开更多

关键词 磨球质检 圆度 飞边 实例分割

下载PDF 职称材料

基于多现场可编程门阵列异构平台的流水线技术优化方法 被引量：1

11

作者 胡延步 邵翠萍 李慧云 《集成技术》 2020年第5期81-92,共12页

该研究提出了一种基于多现场可编程门阵列异构平台的流水线技术优化方法。首先,基于二分法思想对任务进行划分,使任务量尽可能均衡地部署在不同现场可编程门阵列单元中,从而提高板级流水线均衡度;其次,针对板间传输延迟进行了流水线结... 该研究提出了一种基于多现场可编程门阵列异构平台的流水线技术优化方法。首先,基于二分法思想对任务进行划分,使任务量尽可能均衡地部署在不同现场可编程门阵列单元中,从而提高板级流水线均衡度;其次,针对板间传输延迟进行了流水线结构的优化,在板间延迟较大时,将板间延迟作为流水线的一级可以提高平台吞吐率;最后,并行优化计算单元内部模块,并通过数据关系重排、循环展开、循环流水线等手段充分利用现场可编程门阵列计算资源,提高吞吐率和能效比。采用AlexNet网络为例进行的验证结果显示,与优化之前的流水线结构相比,改进后的流水线结构吞吐率提高了215.6%,能效比提高了105.5%,单次任务运行时间减少了36.6%。 展开更多

关键词 流水线 多现场可编程门阵列 异构平台 优化

下载PDF 职称材料

一种基于地磁信号的激光同时定位与建图的闭环检测方法

12

作者 陈贝章 李慧云 《集成技术》 2020年第5期58-68,共11页

激光同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术在激光干扰或结构高度相似的环境中,容易产生闭环误检。针对这一问题,该研究提出一种闭环粗匹配与地磁特征筛选闭环检测算法。通过在闭环检测环节中加入地磁匹配算... 激光同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术在激光干扰或结构高度相似的环境中,容易产生闭环误检。针对这一问题,该研究提出一种闭环粗匹配与地磁特征筛选闭环检测算法。通过在闭环检测环节中加入地磁匹配算法,对候选闭环检测位姿节点集进一步筛选,降低了传统激光闭环检测的误检现象,并对定位与建图环境中由于反射与透射干扰而引起的误检测与建图失真进行修正。该研究采集了真实的激光点云与地磁信号数据集,并将所研究算法与传统激光SLAM进行了对比。实验结果显示,该算法在匹配速度和准确率上都有明显提升,与Google的Cartographer算法相比,在闭环检测速度上提升了31%,在0.8召回率的情况下闭环检测的误检率降低了23%,提升了SLAM技术在激光干扰条件下工作的稳定性。 展开更多

关键词 激光SLAM 闭环检测 地磁序列匹配

下载PDF 职称材料

实现下肢假肢智能仿生控制的神经功能重建及行走意图识别方法 被引量：2

13

作者 黄品高 黄剑平 +3 位作者 黄博俊 方鹏 刘志远 李光林 《中国科学基金》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第S01期227-235,共9页

智能仿生下肢假肢是集电子信息、控制、材料、机械和生物医学为一体的新一代假肢,能较好地代偿截肢患者丧失的运动功能,提高患者的行动能力。在国家自然科学基金—联合基金项目(U1613222)支持下,针对当前智能仿生下肢假肢行走意图识别... 智能仿生下肢假肢是集电子信息、控制、材料、机械和生物医学为一体的新一代假肢,能较好地代偿截肢患者丧失的运动功能,提高患者的行动能力。在国家自然科学基金—联合基金项目(U1613222)支持下,针对当前智能仿生下肢假肢行走意图识别精度低、步态控制稳定性差等关键问题,研究了利用神经功能重建获取更多肌电信息源、利用生理电信号结合生物力学信号进行行走意图精确识别,以及利用柔性控制方法结合环境识别实现假肢仿生控制等基础理论技术。此外,项目团队设计了三种动力型下肢假肢,进行了系统集成与验证,实现了在五种地形下较为自然的行走。项目成果将能推进智能下肢假肢的产业化进程,对提高患者生活质量、减轻家庭和社会负担具有重要意义。 展开更多

关键词 仿生下肢假肢 神经功能重建 行走意图识别 假肢智能控制

原文传递