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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
面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警系统
新能源高占比发展下传统同步机组与风光新能源机组呈现“此消彼长”趋势,电力平衡面临“保供应、促消纳”的两难局面。因此,迫切需要研究面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警关键技术,保障电网安全可靠供电和新能源最大化消纳,助推碳达峰目标顺利实现。 该成果实现了面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警应用的信息融合、智能告警、动态监视、海量数据阅读、超实时仿真和高性能计算、基于人工智能的电网安全稳定分析、虚拟现实、基于图数据库的人-机交互等功能,为新型电力系统电网调度员提供了一个准确及时掌握电网实时运行态势的分析决策工具,实现调度员对调度计划方案的智能互动决策以及电网风险的实时可视化预警。 该技术实现了传统电网调度模式向智能性电网调度模式转换,可广泛应用于电网、电力公司调度及区域控制中心等机构,在实现电力系统安全可靠运行的同时,促进高比例新能源最大化消纳和保障电力可靠供应。同时,该系统不但可应用于实时运行管理,而且还可应用在规划、交易、营销等新型电力系统生产管理的不同领域。该成果已在四川省电力公司、中国南方电网等30余家单位机构投入使用,产生了良好的经济和社会效益。 图1 基于大数据的电网运行行为识别及可视化显示 图2 多源信息融合的电网环境监测可视化
四川大学 2025-02-11
南京大学场发射扫描电子显微镜系统公开招标公告
南京大学场发射扫描电子显微镜系统 招标项目的潜在投标人应在中招联合招标采购平台网址为:http://www.365trade.com.cn/获取招标文件,并于2022年06月29日 14点00分(北京时间)前递交投标文件。
南京大学 2022-06-09
一种面向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统及其方法
本发明属于柔性电子收卷控制相关技术领域,并公开了一种面 向变截面柔性电子的恒应力收卷控制系统,其包括张力传感器、张力 控制器、卷径传感器、内应力测量装置、内应力控制器和执行件等; 其中卷径传感器用于实现料卷外径的测量;张力传感器用于检测薄膜 张力并反馈给张力控制器实现张力的闭环控制;内应力测量装置包括 一组压力传感器、导电滑环以及若干固定零件,并用于实现料卷内部 应力分布状态的测量并将其馈给张力控制器,实现料卷内部应力的闭 环控制。本发明还公开了相应的收卷控制工艺。通过本发明,能够以 更为高效和高精
华中科技大学 2021-04-14
芯片热设计自动化系统
TDA(芯片热设计自动化)软件是清华航院曹炳阳教授团队全自主研发的国际首个芯片跨尺度热仿真与设计系统。TDA软件可实现芯片从纳米至宏观尺寸的热设计与仿真,支持芯片微纳结构内部热输运过程的模拟研究,直接提高芯片热仿真精度与结温预测准确度,进而提高芯片性能、寿命和可靠性。
清华大学 2025-05-16
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