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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
性能的柔性混合电子一体化设计与制造平
依托“索维奇智能新材料诺奖实验室”,解决了柔性印刷电子材料耐高温、阻燃、抗弯折等安全可靠性的问题,突破了新型复合性能印刷墨水的大规模制备技术,实现了功能化柔性印刷电子器件的快速制备,形成了基于材料-工艺-结构-性能的柔性混合电子一体化设计与制造平台。与传统电子制造技术相比,具有大面积制造、柔性化、绿色环保、低成本等技术优势。成果已应用于可穿戴健康监测集成部件、柔性纸基RFID芯片等。
哈尔滨工业大学 2021-04-14
一种正交耦合型混合铁芯式超导可控电抗器
本发明公开了一种正交耦合型混合铁芯式超导可控电抗器,包 括第一磁轭、第二磁轭,工作线圈,超导励磁线圈组和低温杜瓦;第 一磁轭为两段“U”型铁芯,由取向硅钢片叠压而成;第二磁轭包括“口” 型铁芯,由无取向硅钢片叠压而成。每一“U”型铁芯上下两线圈交叉 串联后并联,四个工作线圈共同构成工作线圈组。在“口”型第二磁 轭上下各有一个超导励磁线圈,各超导励磁线圈电感值相等,反向串 联构成超导励磁绕组,超导励磁线圈放置于非导磁低温杜瓦中。本发 明可以大容量连续可调的补偿电网的无功功率,改善输电系统的稳定 性,提
华中科技大学 2021-04-14
一种基于多级缓存的混合云存储系统和方法
本发明公开了一种基于多级缓存的混合云存储方法,包括:用 户登录时根据其所在的局域网加入用户组,向该用户组所在区域的超 级节点发送用户名和密码进行用户认证,超级节点根据接收到的用户 名和密码对用户进行认证,用户接收从超级节点返回的目录视图及其 所有文件的元数据信息,将目录视图发送到该用户组的组长节点,组 长节点根据接收到的目录视图判断其组缓存空间中是否包括该目录视 图中的文件,若是则将组缓存空间中存储该文件的节点的 I
华中科技大学 2021-04-14
一种永磁同步感应电动机的混合控制方法
本发明属于电机控制技术领域,涉及一种永磁同步感应电动机的混合控制方法,先通过速度检测单元和电流检测单元测得永磁同步感应电动机的实际转速参数和电动机电流值,然后将实际转速参数和电动机电流值分别送给信号控制器模块和能量控制器模块,两个控制模块根据实际转速参数、电动机电流值和给定转速计算出控制电压值并送给选择开关模块,再由选择开关模块根据判断条件选择控制电压值并送给相逆变器,然后三相逆变器根据控制电压值将直流电源转变为三相交流电源驱动被控的永磁同步感应电动机,实现电动机稳定输出;其设计原理简单,安全可靠,控制步骤简单,控制速度精确,控制环境友好。
青岛大学 2021-04-13
应力吸收层沥青混合料贯入试验数值分析与试验评价
技术创新性:采用灰关联分析法,提出了沥青高温黏度和软化点是影响应力吸收层沥青混合料高温抗剪变形能力的两个主要因素。 技术依托单位:天津第三市政公路工程有限公司、天津城建大学 技术性能特点:明确了粗细集料分布均匀的应力吸收层混合料级配范围;提出了破坏荷载、破坏模量等评价应力吸收层沥青混合料抗剪性能的主要指标;可进行应力吸收层沥青混合料的级配设计和应力吸收层复合式路面结构高温抗剪性能的评价。
天津城建大学 2021-01-12
混合导体致密透氧膜材料、膜制备及膜应用研究
本项目以天然气转化和二氧化碳资源化利用为背景,从应用过程对膜材料及膜的要求出发,运用材料化学工程的基础理论,开展膜材料的设计、膜材料及膜的制备、膜反应过程的设计及机理研究以及氧分离器的设计四个方面的研究工作。基于膜反应过程,通过研究氧传输机理和膜反应机理、膜材料及膜微结构成形机理和控制方法、反应过程与膜分离过程的匹配理论以及膜微结构在反应条件下的演变规律,建立面向反应过程的膜材料设计与制备的理论基础;提出天然气转化、二氧化碳利用的创新流程,为膜反应过程的工程应用奠定基础。
南京工业大学 2021-01-12
一种基于混合指标的风电场孤岛紧急切机方法
本发明公开了一种基于混合指标的风电场孤岛紧急切机方法,在风电场联络线发生故障时,综合考虑电压和频率两个与风机自身保护动作与否密切相关的指标,以二者的变化速度比为依据对二者进行混合加权,并最终得到一个综合切机指标;利用该综合切机指标对风电场中的风机进行优先等级划分,优先级别高的风机先被切除,以帮助稳定整个风电场,避免指标恶化引起的连锁风机脱网。本发明所述方法达到了稳定风电场指标的目的,保证发生联络线故障后风电场能够平稳度过孤岛运行时期。相较于其他切机方法,本发明所提方法综合考虑了电压和频率两个重要指标,同时易于操作和实现,具有很好的可行性和实用价值。
东南大学 2021-04-11
染整废水集中深度处理新工艺
本工艺采用染整废水集中处理,把棉、毛、丝、麻、毛巾、床单、丝织等各种各样的染整废水集中在一起进行处理。①稳定了水质,有利于生产管理;②对处理系统中一群混合的微生物来说,多种多样的营养可以培养多种多样的细菌,提高了系统的处理效率;③大规模集中处理具有规模效应,克服了各厂单独处理废水时,由于水质波动而引起的冲击以及污泥膨胀、处理效果不佳、处理成本高等弊病。特别是染整废水生物处理后排出的剩余污泥,一般采用化学处理,将含水率99%的剩余污泥浓缩至含水率为98~97%,然后投加大量无机化学凝聚剂、高分子混凝剂、石灰进行机械脱水成含水率70~80%的泥浆、泥饼,外运填埋或是焚烧。一般很难找到出路,且易造成二次污染。 本成果在集中处理的基础上,提高单元处理设备的能力,把一个曝分成三段,通过改变污泥负荷来控制污泥指数,减少剩余污泥产生该成果获中国纺织总会科技进步三等奖。
东华大学 2021-02-01
固废安全处理处置与资源化
市场背景:我国具有世界上最大的有机质废弃物产生量:城镇污泥年产量已经超过4000万吨(以含水率80%脱水污泥计,以下同),以有机垃圾、餐厨废弃物为代表的城市有机质废弃物产量超过1亿吨/年。但我国对有机质废弃物的稳定化处理与资源化处置显著落后于发达国家,目前我国主要处理处置措施仍为填埋和焚烧,对城市环境造成严重的二次污染威胁。随着欧洲等发达国家可再生能源战略的实施、国际能源危机的进一步加深、我国对大气环境及水环境质量要求的进一步提高,城镇有机废弃物的高效生物燃气化技术,尤其可以满足大型城市集中式处理处置与能源资源综合利用需要的有机废弃物干法厌氧生物制气技术,可以把有机质废弃物高效转化为生物燃气,生产清洁能源,实现废弃物的减量化和高值循环利用,已经成为目前国际上有机垃圾、城市污泥等富含有机质废弃物处理和资源化利用的重点发展方向,各国纷纷在该领域投入大量研究,抢占城市有机质废弃物资源化与能源化产业化技术的制高点。由于我国污泥泥质的特殊性,其有机质含量远低于国外、含砂量高、生物反应池负荷低等,国外传统成熟的污泥厌氧消化处理技术在我国无法得到稳定应用,造成国内大量污泥处理处置设施的故障闲置,城市污泥及有机质处理处置技术存在着重大的瓶颈性问题。 国内外现状:国内外有微波强化预处理促进低有机质污泥厌氧资源化、城市低有机质污泥的好氧堆肥研究、温和热处理对低有机质污泥厌氧消化性能的影响等相关城市污泥厌氧化资源化技术,但针对我国污泥有机质低、含砂量高、区域差异大的特点的合适的污泥资源化处理处置技术却鲜少,本技术方案突破了传统厌氧消化要求进料含固率为5%的技术要求,实现了将进料含固率提升至10%~20%实现连续稳定厌氧消化的可行性与调控措施,并在国际上较早报道了脱水污泥直接实现厌氧消化的连续流试验结果,并提出了高含固体系下污泥与餐厨等城市有机质废弃物的协同厌氧消化调控技术,创造性的提出了适用于我国典型低有机质污泥高含固厌氧消化的技术路线。 目前本项目组针对我国污泥低热值的泥质特点,开发了适用于生污泥与消化污泥的热解/焚烧耦合技术,并形成核心装备,解决了污泥及工业固废高效热化学处理的技术难道与成套装备。
同济大学 2021-02-01
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