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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
国内数字人民币试点场景超350万个 交易金额约560亿
从2020年开始,我国就在深圳等地率先开启了数字人民币试点工作。截至今年10月22日,我国数字人民币试点场景已超过350万个,累计开立试点场景1.4亿个,交易金额约560亿元。
科技日报 2021-12-06
基于非监督特征学习的高分辨率遥感影像场景分类方法
一种基于非监督特征学习的高分辨率遥感影像场景分类方法,包括对输入的原始高分辨率遥感图像 进行划分得到场景,从每个场景中随机地提取若干个训练图像块,将训练图像块聚集起来做预处理操作; 计算所有训练图像块的低维流形表示,聚类得到一组聚类中心;对每一幅场景密集采样得到局部图像块, 对每个局部图像块做预处理操作后映射到相同的低维流形空间中,然后进行编码获得场景的所有局部特 征;将所有场景的局部特征集合起来进行特征量化,统计每一幅场景的局部特征直方图,得到场景的全 局特征表达;随机挑选若干幅场景作为训练样本,由分类器得到每一幅场景的预测类别标号,完成原始 高分辨率遥感场景的标注任务。
武汉大学 2021-04-13
关于5G/B5G异构网络场景中的无线缓存技术。
无线缓存技术是一种减轻无线网络负载的技术,其基本原理是将热门文件缓存到网络边缘的缓存节点中,当用户需要下载这些文件的时候,可以直接从缓存节点的本地内存中获取,不需要通过容量有限的无线链路从基站获取这些数据。王锐课题组将缓存文件的传输和放置联合优化,设计了一种基于马尔可夫决策过程和强化学习的低复杂度无线资源调度算法来降低基站传输资源的消耗。 在有限的文件生命周期内,用户访问文件的次数是随
南方科技大学 2021-04-14
基于快速二值编码的高分辨率遥感影像场景分类方法
本发明提供了一种基于快速二值编码的高分辨率遥感影像场景分类方法,包括步骤:步骤 1,划分 待分类遥感影像获得场景单元;步骤 2,从场景单元中提取尺寸相同的图像块作为局部图像块训练样本; 步骤 3,采用非监督学习法学习局部图像块训练样本获得滤波器组;步骤 4,将场景单元与滤波器组中 各滤波器分别做卷积获得各场景单元的幅滤波器响应图,采用二值编码法分别融合各场景单元的幅滤波 器响应图获得各场景单元的全局特征描述;步骤 5,基于场景单元的全局特征描述进行场景单元分类。 本发明在保证场景分类精度的前提下,大大降低了非监学习法的计算代价。
武汉大学 2021-04-13
薄形全采光高效自然通风隔声窗
薄形全采光高效自然通风隔声窗采用多层薄空腔微穿孔共振宽频消声结构形成消声 通道技术,内不含任何传统多孔纤维材料,不存在二次污染的问题,并解决了厚薄形透 明材料微孔加工的工艺问题;消声通道安装简便,易于清洗更换;现场实测效果优于现 市场上使用的通风隔声窗。
同济大学 2021-04-11
国自然首批“优青”项目专家名单公布
7月1日,国自然基金委生命科学部公布了首批优青项目会评专家名单。生命科学部2022年度优秀青年科学基金项目和基础科学中心项目会议评审专家,共有129人。
国自然基金委 2022-07-01
基于自然路标提取的移动机器人
移动机器人平台上的环境感知在生产和生活中起到越来越重要的作用。美国、日本在该方面发展 都很快,我国近些年也开始开展移动机器人软硬件方面的理论和实体研究。项目“基于自然路标提取  的移动机器人构建环境全局地图的研究”在北京市教委资助下,设计了一台集视觉和激光、红外传感 器于一体的移动机器人,可以初步实现对环境的探测,在此基础上研究了视觉信息的提取。
北京工业大学 2021-04-13
学龄前儿童SID自然矫正训练法
随着现代生活方式的变化,感觉统合失调(Sensory Integration Disorder,SID)在我国检出率越来越高,目前我国儿童SID检出率为10%~40%,个别地区报道检出率更高。 SID与许多心理问题如学习困难、焦虑、抑郁、自闭症、多动症、原发性遗尿等有关,对儿童的身心健康发育产生了不良影响。 3~6岁是儿童身体急速发展的时期,也是预防感觉统合失调的重要阶段。感觉统合训练多通过运动的形式实现。 本研究成果根据神经心理的理论,开发出一套学龄前儿童SID自然矫正训练法,将感觉统合训练与适合幼儿身心发育水平的体育游戏结合起来,为幼儿提供丰富的感觉刺激,以提高其感觉统合的自然发展。研究成果开发的方法具有适宜、安全、有效、娱乐的特点,能够有效矫正学龄前儿童感觉统合失调。
四川大学 2016-05-03
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