我国智能机器人技术与产业发展现状及发展趋势浅析

“618”促销的背后,是物流行业包裹自动分拣技术的进步;仿人机器人是国内机器人企业的研发热点,未来在家用和救援等方面具有广阔应用前景;家庭服务机器人、医疗辅助机器人、智能工业机器人、教育机器人等实用价值显著……在2023“机器人+”大会上,北京航空航天大学研究员、博士生导师陶永生动讲解了机器人技术及产业现状,深刻剖析了国内机器人产业的发展前景。

遗传性耳聋基因治疗专家共识(2023,上海)

遗传性耳聋是常见的致残性疾病之一,临床尚无有效治疗药物。近年,基因治疗在临床前遗传性耳聋动物模型中获得显著疗效,推动了多项耳聋基因治疗临床试验的启动和开展。然而,目前尚无针对耳聋基因治疗的相关规范或共识。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院作为国际首个成功开展遗传性耳聋基因治疗临床试验的单位,积累了一定经验。基于此,并参考其他疾病基因治疗共识,联合上海市多家单位的耳科学、听力学、遗传学、基因治疗及康复学等专家,在适用人群选择、围手术期准备、基因治疗药物注射及其安全性和有效性评估、治疗后康复等方面制订本共识,为相关从业人员提供参考和依据,以规范遗传性耳聋基因治疗的临床开展。

A survey of composite robot for aviation intelligent manufacturing application

With the rapid development of the aviation industry,the development of intelligent manufacturing equipment represented by composite robots has been paid close attention by the aviation industry.Based on the analysis of the background and main structure function of composite robots,this paper focuses on the analysis of key technologies such as composite robot hardware design,visual sensing and planning system,integrated control of‘hands,feet,and eyes',multi-robot collaborative operation,and safety.The typical applications of composite robots in aviation intelligent manufacturing such as automatic drilling and connection of aircraft,aircraft surface spraying and finishing,parts handling,aircraft measurement,and inspection are presented.The development trends such as standardization of composite robots,integration of‘5G+cloud computing+AI',and fusion of intelligent sensors are proposed.

面向异型结构件巡检的机器人点对点运动规划算法

针对异型结构件磁吸附机器人日常巡检的点到点运动的问题,为提高工作效率与安全性,将运动空间进行网格化划分,根据工程实际情况计算网格间的权重,从而建立运动网格中运动的有权无向图,将钢塔桥点到点运动问题转化为求解两点间的最优运动序列问题,最后采用改进蚁群算法求解最优化问题,测试结果表明了改进后的蚁群算法相对于传统蚁群算法在收敛速度和稳定性上具有优势,证明了方法的有效性。

损失函数下逐步二型删失数据广义Pareto分布参数的Bayes估计

基于逐步二型删失数据,在几种不同的损失函数下,选择广义Pareto分布,讨论其形状参数的Bayes估计。当尺度参数给定时,为θ参数引入Gamma分布作为先验分布,得到了几种不同损失函数下参数θ的Bayes估计的数学表达式,通过数值模拟方法,比较了几种损失函数下所得到的Bayes估计的效果。结果表明:在Linex损失函数下,广义Pareto分布参数的Bayes估计效果最优。

双边定时截尾下线性指数分布的参数估计

为了研究双边定时截尾下线性指数分布的参数估计问题,分别采用极大似然法和贝叶斯方法对未知参数进行估计,并证明了极大似然估计是唯一存在的。利用MatlabR2022b进行了随机模拟,研究结果表明:在均方误差准则下,贝叶斯方法优于极大似然方法;在贝叶斯估计中,选取伽马先验分布并在平方损失函数下,未知参数的贝叶斯估计效果最优。

基于导纳控制与虚拟力控制的运动员康复按摩机器人

受限于技术发展和硬件成本等原因,传统机器人通常使用单维力进行按摩的设计。但这种按摩机器人仅感知单维的按摩力,通常容易出现按摩位置偏差、感知力的方向不精确等问题,从而导致按摩效果不准确。而伴随着时代的发展,六维力传感器和协作机器人的相关技术也日渐成熟,采用六维力传感器进行按摩机器人的设计,不仅能够使得机器人的力感知更加精准,控制更加精准,成本也能够更加低廉。本文基于六自由度机械臂与六维力传感器,结合导纳控制与虚拟力控制,设计了一款用于运动员康复后期的肌肉恢复和放松的按摩机器人。此外,我们将我们的平台应用于实际的康复按摩场景,具有良好的力位跟随特性。实验结果表明,该方法能够满足相关应用场景,未来在医疗手术、人机交互等场景均有大的应用潜力。

智能机器人研究现状及发展趋势的思考与建议

随着工业化进程的推进和信息化时代的到来,智能机器人在智能制造、智能交通自动化、物联网、医疗健康与智能服务等方面扮演越来越重要的角色。本文结合作者在智能机器人领域的相关工作,分析国内外智能机器人发展研究的基础上,就目前人机协作、无人驾驶、情感识别、脑机接口、仿生软体机器人和云平台、大数据网络等关键与前沿技术的研究作简要的综述,概要展望了其发展趋势并提出关于我国智能机器人发展的思考与建议。希望能够在把握国内外智能机器人前沿技术发展的同时,为发展我国智能机器人技术与产业提供相关理论、方法及技术方面的参考与借鉴。

智能制造和工业互联网融合发展初探

智能制造、工业互联网的实质均为数据驱动的智能化,二者融合发展可为传统产业重点领域的新兴裂变和升级演进,芯片、基础软件、算法与机理模型等基础能力拓展提供关键的驱动力。本文分析了智能制造和工业互联网融合发展的宏观需求,梳理了智能制造、工业互联网产业的发展现状及趋势,阐述了二者融合发展的机遇,进一步凝练我国智能制造和工业互联网产业体系存在的问题。在产业发展策略方面,建议大力发展新兴领域、布局关键支撑环节、逐步追赶传统部分;在重点发展方向方面,建议突破核心必争领域,抢抓新兴机遇领域,追平替代可控领域。构筑各类主体充分参与协同的产业生态,强化人才造血功能,加快技术突破向商业成功转变,支撑智能制造和工业互联网产业的快速健康发展,并为工业转型升级提供基础保障。

面向产品全生命周期的绿色制造策略

本文阐述了绿色制造的内涵和特征,分析了绿色制造的最新发展趋势与研究热点,介绍了中国在全生命周期的绿色制造领域的研究基础及存在的差距,提出了围绕产品的全生命周期加强绿色制造的发展思路与目标、重点任务,并从绿色制造理念、核心关键技术攻关、绿色制造工程体系、典型应用示范、人才培养等方面提出了发展建议。

基于MIPS体系的嵌入式Linux引导装载系统的设计与实现

结合工程实践,分析了嵌入式Linux引导装载系统的工作原理及功能,设计并实现了一个基于MIPS体系的引导装载系统模型,最后给出了一个硬件初始化的实例。整个方案有较大的灵活性和实用性。

以加快科技创新推动先进装备制造转型升级的策略思考

分析了世界先进制造业的智能化发展趋势,针对互联网等信息技术与制造业的融合正在深刻地改变着传统制造业的产品设计、工艺制造及经营管理模式的情况,根据我国先进制造业的现状和在发展上面临的挑战,提出了通过加快科技创新来推动先进装备制造的转型升级的策略思考,阐述了促进我国发展以智能化、服务化、绿色化为特征的未来先进制造模式的方法及观点。

养肝益水颗粒对原发性高血压早期肾损害患者肾叶间动脉血流的影响

目的:观察养肝益水颗粒对原发性高血压早期肾损害患者肾叶间动脉及肾主动脉峰值流速(Vmax)、阻力指数(RI)的影响。方法:70例辨证为肝肾阴虚或兼血瘀型原发性高血压早期肾损害患者,随机分为治疗组和对照组各35例,治疗组给予养肝益水颗粒加西药常规治疗,对照组仅予西药常规治疗,观察治疗前后肾叶间动脉及肾主动脉Vmax、RI等指标的变化。结果:治疗后治疗组肾叶间动脉血流Vmax上升程度、RI下降程度与对照组相比,差异有显著性(P<0.05,P<0.01);治疗后肾主动脉Vmax均较治疗前有所升高,RI有所下降,但差异无显著性(P>0.05)。结论:养肝益水颗粒对原发性高血压早期肾损害患者肾叶间动脉血流有积极影响。

移动工业机器人在飞机装配生产线中的应用研究

在总结移动工业机器人在飞机装配生产线等航空制造场景典型应用的基础上,重点分析了移动工业机器人多传感器融合的同步定位和建图、移动机器人导航控制、机械臂精度控制和数字化测量等关键技术,并对未来航空领域移动机器人的人机协作、多传感器数据融合、智能规划与决策、数字孪生体系等发展趋势进行了阐述。

基于Camshift和粒子滤波的老人陪护机器人人脸跟踪

使用Camshift算法进行老人陪护机器人的人脸跟踪,并针对家居室内环境和人脸跟踪的非线性非高斯的特点,引入粒子滤波的方法进行运动预测估计,对己有颜色特征提取算法进行改进,从而提高了跟踪的准确性和抗干扰能力。最后,在家庭室内环境下的实验验证了该视觉跟踪控制方法的实时性和有效性,为老人陪护机器人的交互提供了一种参考方案。

赴利比里亚抗埃博拉病毒致感染性疾病中国军队医疗队员睡眠与心理应激状况调查

目的探讨2014年赴利比里亚抗击埃博拉病毒致感染性疾病的中国军队医疗队员的睡眠及心理健康状况。方法选择赴利比里亚抗击埃博拉病毒致感染性疾病的78人中国军队医疗队员为研究组,选择未参加抗击埃博拉病毒致感染性疾病的军队医护人员89人为对照组。于研究组回国后1个月采用匹兹堡睡眠质量指数量表(PSQI)对两组主观睡眠质量进行评定比较,采用症状自评量表(SCL-90)对两组心理健康进行调查比较。对研究组筛检出有睡眠障碍及心理问题者进行针对性个体心理干预,40 min/次,2次/周,为期2个月。比较心理干预前后睡眠质量与心理健康水平。结果研究组PSQI评定睡眠障碍者比例显著高于对照组(χ2=16.250,P<0.05),共有11例(14.1%)SCL-90心理症状筛查阳性,焦虑、抑郁、躯体化、恐怖因子阳性率较高,SCL-90焦虑、抑郁、恐怖、躯体化因子分及总均分显著高于对照组(P<0.05),躯体化、焦虑、恐怖、抑郁因子分显著高于军人常模(P<0.05)。研究组筛检出有睡眠障碍及心理问题者行针对性心理干预后睡眠质量与心理健康水平较干预前显著改善。结论赴利比里亚执行抗击埃博拉病毒致感染性疾病任务影响军队医护人员的睡眠质量与心理健康,及时行针对性心理干预必要且有效。

基于分层POMDP的智能轮椅行为控制方法

针对部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP)模型在智能轮椅控制上的应用因模型参数难以确定而受到限制的问题,将POMDP模型决策过程中的动作空间分成一系列较小动作子集,进而提出了一种基于分层POMDP模型的智能轮椅行为控制方法。该方法综合了动作的不确定性和状态的部分可观测性,通过对环境的观测和信息的采集,得到不确定环境下的最优策略选择,进而选择相应的最优动作,从而提高了动作的执行效率。在室内家居环境下进行的交互任务与导航控制试验以及对实验结果进行的分析验证了这一方法的实时性、有效性和可靠性。

大力发展航空智能制造支撑高端装备制造转型升级

智能制造是我国抢占先进制造业制高点的主攻方向,航空产业作为我国高端装备制造业的典型代表,智能制造推进航空工业转型升级创新发展对我国高端装备制造业发展具有重大典型引领示范作用。分析了智能制造的发展趋势,阐述了我国航空工业转型升级创新发展对智能制造的迫切需求,提出航空领域发展智能制造的思路和目标,并给出了相关发展重点和任务建议。

基于自适应模糊神经网络的机器人焊接焊缝外形预测方法

为提高机器人焊接焊缝外形预测的准确性,提出一种基于直觉模糊C均值聚类和自适应惯性权重粒子群算法(IFCM-APSO)相融合的模糊神经网络焊缝外形预测方法。该方法以T型焊缝的焊脚宽度和焊高高度作为评价标准,选择影响焊接质量的焊接速率、激光功率、送丝速率和保护气体流量这4种变量作为输入参数,对自适应模糊神经网络中隶属函数的中心值和宽度进行优化,以保证机器人焊接的输入和输出参数具有较好的拟合性。最后,经过仿真和实验表明,所提出焊缝外形预测方法能较好地对机器人焊接的输入和输出参数进行非线性拟合,提高了其全局搜索能力和收敛速度,解决了传统模糊神经网络训练过程中容易陷入局部极小点的问题。

文化主题园区创意展示系统虚拟体验动感平台的结构设计与仿真

针对文化主题园区创意展示系统的虚拟体验和虚拟环境需求,设计了一种由Stewart平台演变而来的6自由度虚拟体验动感平台,在其简化后的并联机构平台基础上,添加显示与操作装置,进而通过ADAMS软件对该动感平台中心点进行了关键参数设置与运动仿真,实现了该虚拟体验动感平台在不同场景下的运动轨迹优化,为其位置控制、速度控制奠定了基础,验证了该平台结构设计和运动控制的有效性。