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基于增强现实-触觉感知的混合交互接口与人机互补操作算法
1.痛点问题 协作机器人与人类共享工作空间,通过直接(即物理上)或间接地与人类交互共同开展操作任务。相比传统工业机器人,协作机器人有更高的安全性和更易于编程的特点,能够通过人类示教部署于各种不同的任务并灵活地与人类配合。随着传统工业机器人带来的效率提升趋于饱和,能够安全配合人类的协作机器人能够进一步提高制造业的生产效率,带来可观的经济效益。然而,现有的协作机器人存在以下两大痛点问题。 问题一:安全和效率之间的权衡一直是人机交互中未系统解决的开放性问题。当存在人机直接接触时,为了保证人的安全,现有的协作机器人是通过中止正在进行的任务、顺从人的干预以保证安全;然而,不论人是有意地干预(即工人直接抓取机械臂来引导其任务)还是无意地接触机器人,都将造成机器人暂停手头工作;直到人类停止干预,机器人才能继续执行它的任务。虽然这种人机协作方式能够保证机器人与工人合作的安全,但因为机器人需要在不同的工作模式之间切换,其工作效率将会受到影响。 问题二:如何提高人的示教效率为协作机器人的另一大痛点问题。协同机器人多用于能够灵活拆装的生产线,以适应新的任务,因此新任务的编程效率很大程度上决定了工作效率。基于人类示教的编程方式具有自然、本能的优势,能够直接传递人类的操作技巧与经验。其中,将示教轨迹参数化为可以编辑修改、适应不同任务的形式是提高效率的核心问题。该示教轨迹不光应该包含机器人末端的运动数据,而且应该包含同时调整的冗余关节运动数据,从而同时完成末端主任务与关节避障任务,以适应工作环境。现有的示教方式未能结合离线示教与在线介入,因此无法适用于需要同时记录机器人末端和关节的示教任务。 2.解决方案 本项成果基于增强现实-触觉感知技术,开发了混合交互接口与人机互补操作算法,以解决上述痛点问题。 ①对于问题一,本项成果提出了自适应视觉控制与零空间阻尼控制的协作框架:在有限视场、未校正相机、关节奇异的情况下,保证了机器人在整个工作空间内的全局稳定性;在不影响机器人末端任务的前提下,允许人类专家随时、安全地介入以改变机器人关节姿态,以应对环境动态变化或突发事件,从而实现了安全与效率并重的人机协作方式。 ②对于问题二,本项成果构建了增强现实-触觉感知的混合接口,让人类专家可以在任务和冗余联合空间进行双手演示,同时记录机器人末端与机器人关节的数据。示教轨迹基于DMP方法进行参数化,能够根据不同任务所需的末端位置、关节角度、运动速度进行自适应调整,在保证末端任务精度的同时完成关节的避障任务。 技术核心: ①基于增强现实-触觉感知的混合交互接口; ②用于双手示教的机器人轨迹学习方法; ③自适应全局稳定控制算法。 预期产品:用于人机互补协同操作的设备与软件 3.合作需求 1)资金需求:本项成果开发的人机互补协作平台,在硬件与软件研发阶段需要资金投入,需约250-500万元人民币; 2)孵化资源:公司研发所需办公及研发场地、实验室、分析与测试实验室等; 3)团队:协作平台开发团队、商务开发与合作团队、财务、法务等支持团队; 4)生产制造企业合作:提供人机协同操作的场景与需求,开展工厂真实环境的测试与部署; 5)基础研究合作:与协作机器人、增强现实、触觉感知方向的国内外基础研究团队合作,开发新的交互设备与算法。
清华大学 2022-11-02
一种纠删码存储中负载感知的数据归档方法
本发明公开了一种纠删码存储中负载感知的数据归档方法,包 括步骤:获取纠删码存储集群中生产集群的每个节点的负载权重值, 并将负载权重值存储在数组中,并根据节点负载权重值来确定不同条 带在生产集群中的归档节点集合。对第 i 个条带,初始化其归档节点 集合为空,从第 i 个条带的数据分布集合中选择负载权重值最高的节 点,并判断该节点的负载权重值是否大于该节点的数据块个数,如果 为是,则将该节点对应的数据块填充在该条带的归档
华中科技大学 2021-04-14
一种基于视觉感知特征的光谱降维方法及系统
本发明公开了一种基于视觉感知特征的光谱降维方法及系统,包括构造综合人眼视觉色度特性和光 谱特性的权函数 w(λ),利用构造的权函数 w(λ)计算任意光谱样本集 S 的权函数 Siw(λ),对样本集的权函 数 Siw(λ)进行均值化处理,得到样本集均值权函数矩阵 Wfv,构造用于均值权函数 Wfv 平滑优化模型及 约束目标函数,利用优化目标函数 ObjFunc 对平滑优化模型进行约束,确定权函数矩阵 Wfv 最佳平滑优 化函数参数 n 值,利用确
武汉大学 2021-04-14
配电网柔性接地补偿技术装置及应用
国内电网的10kV/35kV系统普遍采用经消弧线圈接地方式,随着城市配网线路逐渐转入地下,电缆的应用越来越多,系统的电容电流越来越大,再加上传统的补偿方式对故障电流中基波有功分量和高次谐波分量的补偿不明显,导致系统单相接地时,灭弧效果越来越差,对于人身、电网的危害日益严重。自2018年起,本项目围绕柔性接地补偿系统的主回路拓扑、系统建模与特性分析、系统建模与特性分析、软硬件研制等核心关键技术展开了系统性的研究。
东南大学 2021-04-11
一种多关节柔性水下机械臂
本实用新型涉及一种多关节柔性水下作业机械臂,该机械臂的结构主要由几个重复的手臂关节单元、用于安装手臂的底座、臂体末端的手爪以及末端传感器等组成。安装在底座的电机驱动柔性绳,通过改变柔性绳的长度来实现对机械臂臂体偏转、俯仰运动的控制,臂体到达指定位置后,手爪张合来实现对目标物的抓取。末端传感器主要用来检测机械臂位置,实现闭环控制的要求。该种机械臂主要用做深海ROV末端作业工具,相较于典型的6自由度+手爪的结构,具有结构轻巧、质量小以及冗余自由度大的优点。
浙江大学 2021-04-13
柔性闭孔珍珠岩建筑保温材料
小试阶段/n在建筑外墙节能保温材料中,聚苯泡沫板和颗粒、挤塑泡沫板、聚氨脂泡沫全是有机易燃物,不易与建筑基层结合,保温层易空鼓剥落,不耐老化,10~15年就需重施工;普通珍珠岩吸水率高,吸水率高达本体重的6~10倍,在吸水后保温效果大部分失去。制品干缩过大且抗冻性差。玻化闭孔珍珠岩克服了普通珍珠岩的缺点,但成本高,表面玻化层在运输和使用过程中易碎裂。本技术采用柔性有机包覆技术解决珍珠岩闭孔问题、珍珠岩闭孔脆裂问题、混凝土-闭孔珍珠岩结合性问题。主要特点:1、成本与玻化珍珠岩相当,性能与聚苯乙烯类似。
湖北工业大学 2021-01-12
一种电磁渐进柔性复合成形方法
本发明属于零件成形制造相关技术领域,其公开了一种电磁渐 进柔性复合成形方法,其包括以下步骤:提供包含有放电组件、型面 由多个离散的基本体组成的多点支撑模具及四个液压缸的电磁成形装 置;调整基本体以形成顶层型面,液压缸通过移动以压紧板件;放电 线圈沿着顶层型面逐次移动,放电组件随着放电线圈的移动逐次放电, 板件逐渐朝远离放电线圈的方向运动,直至板件与顶层型面相贴合; 重新调整基本体的高度以形成新的顶层型面后,并重新夹紧
华中科技大学 2021-04-14
一种多层结构柔性电子连续复合系统
本发明属于多层结构柔性电子复合加工相关领域,并公开了一 种多层结构柔性电子连续复合系统,其包括 4 个收放卷模块、一次层 合模切模块、转步距模块、二次层合模切模块、剔废模块以及标签收 卷模块等多个功能模块,并对这些模块的内部组成及其相互连接方式 进行了设计。本发明还对该系统的层合模切控制、张力控制等工艺原 理给出了优化研究结果。通过本发明,不仅可根据需求工况实现多种 工况模式之间的自由调换,同时能有效满足单条复合、良率检测、剔 废、纠偏、高精度模切和连续进给、确保良好张力控制等功
华中科技大学 2021-04-14
轻质超薄碳纳米材料柔性全固态超电容
移动互联网时代,智能手机等设备的屏幕越做越大,研发可卷曲、可折叠的便携电子产品已成为趋势。然而,固定形状的电池限制了可折叠电子产品的发展,亟需开发相应的柔性储能器件。天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作,研发成功了迄今最薄的碳纳米材料薄膜超级电容器,其厚度仅为A4纸的三分之一(约30微米),柔韧、轻盈,是可穿戴设备的理想电源。 “轻质超薄”是这款超电容的显著特点。为获得高的器件综合性能,该研究团队从器件结构优化设计出发,使其兼具超高能量密度和功率密度。他们先采用化学气相沉积法一步制备了一种柔韧多孔碳纳米纤维/超薄石墨层杂化薄膜,再以固态电解质封装两片杂化薄膜得到全固态自支撑薄膜超电容。 该超电容厚度只有A4纸厚度的三分之一左右,且有很好的柔韧性。经过优化结构设计,该器件整体的体积能量密度和功率密度比目前已报道的同类超电容可以高出几个数量级,这对于空间有限的微电子器件来说尤为重要。该超电容每平方米重量仅为58克,未来可将多片超电容嵌入到衣服中,使得平时穿的衣服变成可以给电子产品供电的“电源”,穿在身上几乎不增加负重,且便于携带。 同时,整个器件还具有很好的抗变形性和循环稳定性,充放电循环5000次后电容量还保持在96%以上(而锂电池在充放电循环1000次左右后电极性质会发生变化,使用中会出现电量不足的情况)。此外,锂电池的安全问题也成为目前人们关注的重点,该超电容采用全固态设计理念,当其遭受撞击或者损坏时不会有液体外泄情况发生,极大程度上提高了产品的安全性。该超电容同时具备一般超电容使用寿命长、充放电速度快等优势,在可穿戴电子器件和微器件领域具有很好的应用前景,成果实现产业化后将会有力推进相关电子产业的升级换代。
天津大学 2023-05-12
一种柔性视网膜芯片及其制备方法
本发明公开了一种柔性视网膜芯片。顶层和底层聚合物薄膜之间设置有规则分布的硅岛和通孔,硅岛内含有用于模拟生理性功能的功能单元,通孔与硅岛交错分布,硅岛与顶层聚合物薄膜之间设置有引线层;底层聚合物薄膜上的空隙处与顶层聚合物薄膜紧密粘合于一起;电极为功能单元的一部分、或者位于顶层聚合物薄膜或底层聚合物薄膜上。该芯片采用 MEMS 工艺流程化制作,实现了微功能单元和柔性基底的集成。本发明芯片表面布有密集的通孔,形成镂空格栅状,有利于芯片上下层组织间营养物和代谢物的交流,保证了生物功能的完整性,保证整个视网膜
武汉大学 2021-04-14
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