NAO机器人对自闭症儿童康复训练的研究

自闭症儿童的康复训练具有个性化特征,需要专业教师的康复训练和资金支持.为解决患儿多而专业教师不足的问题,引入NAO机器人作为辅助训练工具,设计了有机器人参与的康复训练内容,研究了NAO机器人对自闭症儿童基本沟通能力和核心能力的影响.结果表明,NAO机器人参与的康复训练提高了自闭症儿童的专注力和行为能力.因此,在特殊教育实践中,NAO机器人可以加快自闭症谱系儿童康复.

近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析

利用1961—2008年的逐日降水和气温资料,采用线性趋势、小波功率谱和交叉小波谱等方法分析了新疆降水和气温的变化,以及与北大西洋涛动(NAO)变化之间的关系。结果表明,近50年新疆存在降水增多和气温上升的趋势,有暖湿化现象,这与西北地区由暖干趋于暖湿的结论相一致。同时,新疆平均年降水量与NAO存在准2年和准6年周期,夏季降水量与NAO存在准3年和准5年周期,冬季降水量与NAO存在准3年周期。新疆年均气温与NAO存在准3年周期,夏季气温与NAO存在准3年周期,冬季气温与NAO存在准3年和准8年周期。新疆全年、冬季和夏季的降水与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关大多集中在20世纪80年代;而气温与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关也大多集中在80年代。

春季北大西洋三极型海温异常变化及其与NAO和ENSO的联系

利用1951—2016年HadISST逐月海表温度(Sea Surface Temperature,SST)资料,NCEP/NCAR再分析资料以及1958—2016年美国伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution,WHOI)提供的OAFlux数据集,运用经验正交函数分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)和偏相关分析等统计方法,研究了春季北大西洋海温异常的主要特征及其与春季NAO和前期冬季ENSO联系。结果表明:春季北大西洋海温异常EOF的第一模态是自北而南出现的三极结构的海温距平型,其方差贡献率为35.7%。春季北大西洋三极型海温异常的形成主要受到春季NAO主导作用,还受到前期冬季热带中东太平洋海温异常的影响。消除前期冬季Ni o3.4的影响后,春季北大西洋三极型海温异常指数与同期北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)指数的偏相关系数分别为0.50,通过了99%置信度水平的显著性检验。消除春季NAO的影响后,春季北大西洋三极型海温异常指数与前期冬季Ni o3.4指数的偏相关系数为-0.26,通过了95%信度水平的显著性检验。春季NAO正(负)位相引起的海表风场和海表湍流热通量的异常,进而激发出正(负)位相的北大西洋三极型海温异常。前期冬季ENSO事件可以引起春季大气环流异常和热带外海温异常,进而调制春季NAO对北大西洋三极型海温异常的影响。

IPCC AR4中海气耦合模式对中国东部夏季降水及PDO、NAO年代际变化的模拟能力分析

利用1880—1999年中国东部35站的观测降水资料、英国Hadley中心的海温和海平面气压资料以及IPCC第4次评估报告(AR4)中20世纪气候模拟试验(20C3M)的模式输出结果,对IPCCAR4中22个耦合模式所模拟的我国东部夏季降水的年代际变化情况以及太平洋年代际涛动(PDO)和北大西洋涛动(NAO)的年代际变化情况进行了分析。结果显示,这些模式对20世纪我国东部夏季降水年代际变化的模拟结果并不理想,但对降水在20世纪70年代中期前后的突变具有一定的模拟能力。其中IAP_FGOALSL_0_G可以大致模拟出20世纪70年代中期前后降水型的突变特征,而BCCR_BCM2_0和UKMO_HadGEM1则可以模拟出华北地区降水在20世纪70年代中期之后减少的现象。对于引起我国东部夏季降水年代际变化的重要因子PDO和NAO,模式对它们年代际变化的模拟效果略好于降水。多数模式都可以模拟出PDO和NAO的空间模态,其中CNRM_CM3和UKMO_HadGEM1对PDO年代际变化(8 a以上)的模拟与实际情况比较相似,并可以模拟出20世纪70年代中期之后PDO由负位相转变为正位相的情况,而模式UKMO_HadGEM1也对NAO的年代际变化以及1980年以来不断加强的趋势模拟较好。

大学生创新技能培养的NAO机器人交互平台

人机交互以研究系统与用户的交互关系为核心,在人们生产、生活中应用日趋广泛。基于麦克风、摄像头、红外线收发装置、压力传感器等环境感知设备,人与人形机器人之间可以有语言、视觉和动作多种形式进行交互,涉及了语音信号处理、图像算法处理、机器人平衡控制等多种技术。本文主要探讨如何利用被国际上诸多研发机构与国际机器人比赛所广泛采用的NAO人形机器人平台,开发互动技术,主要包括人机对话、肢体互动以及人脸识别等人机交互形式。基于此,探讨这个交互平台如何提高工科大学生的创新意识与创新技能.探讨主要包括如何将课程学习融入到直观的实践中,并通过与生活密切联系的人机互动技术,激发课程学习兴趣,启发创新思路,旨在锻炼学生的实验动手能力,培养创作热情。

基于验潮资料的CSR4．0模型和NAO．99b模型在中国海域的精度分析

卫星测高资料可以提供全球海洋的海面地形、海面波浪及海面粗糙度的信息,探测洋流的边界和趋势,分析极区冰层厚度及变化,因此,深入研究卫星测高技术对于人类更好地认识地球和海洋都具有重要意义.而在近海,由于卫星测高数据受到多种因素的影响,数据质量较差.其中,海洋潮汐模型在近海海域的精度是影响卫星测高数据质量的一个主要因素.本文通过利用卫星测高数据常用的两种潮汐模型(CSR4.0和NAO.99b)和验潮站资料得到的海面高误差以及四个主要分潮的振幅、迟角误差,对两种潮汐模型在中国海域的精度进行了详细地分析.用CSR4.0潮汐模型和NAO.99b潮汐模型的海面高与中国近海11个验潮站的水位数据进行了比较,在中国大陆近海,CSR4.0模型的平均精度比NAO.99b模型好,其RMS分别为0.6493m和0.8967m.两种模型在中国台湾两个验潮站的精度都比较高,其RMS的平均值分别为0.3673m和0.3043m.与验潮站数据比较得到的振幅误差、迟角误差、潮高均方根误差以及相对误差中,NAO.99b模型的振幅误差均比CSR4.0潮汐模型的振幅误差小,其中O1分潮的振幅误差最小,仅为1.78cm,最大为M2分潮误差,为3.58cm.在潮高误差中,NAO.99b模型的潮高误差也均比CSR4.0潮汐模型要小.其中,最小潮高误差为O1分潮的潮高误差,仅为1.66cm,最大为M2分潮潮高误差,为4.35cm.对于相对误差,NAO.99b模型的相对误差也均比CSR4.0潮汐模型要小.两种潮汐模型相对误差最大的是S2分潮,其相对误差分别为0.16和0.48.通过以上分析,本文建议当利用卫星测高数据进行海平面变化的研究时,在中国海域适宜采用CSR4.0模型进行海潮改正.当利用潮汐模型进行海洋潮汐分布特征的研究时,在中国海域适宜采用NAO.99b模型.

基于改进Camshift算法的NAO机器人目标跟踪

针对Camshift算法应用于NAO机器人目标跟踪过程中,当目标受到相似颜色背景干扰或被物体遮挡时跟踪失败的问题,提出一种基于ORB特征检测和Kalman滤波多算法结合的目标跟踪方法。首先检测目标ORB特征点初始化搜索窗口,然后利用Kalman滤波作为目标运动状态的预测机制,以预测的位置初始化Camshift算法。利用Bhattacharyya距离判断跟踪窗口的收敛性,若受到背景干扰,则利用ORB算法对当前帧中的Kalman预测区域和目标模型进行特征点匹配,重新检测目标在视频帧中的位置。根据Kalman滤波预测目标被物体遮挡后可能的位置来更新预测器参数。实验结果表明,改进的算法能够在相似颜色背景干扰和目标遮挡的复杂环境下,连续稳定地跟踪运动目标。

响应面优化超声辅助NaOH/氨水预处理甘蔗渣

采用超声波辅助NaOH/氨水预处理酶解蔗渣生成木糖,并利用响应曲面方法优化预处理工艺参数。通过单因素试验考察NaOH/氨水混合双碱浓度和配比、超声时间、超声功率、超声温度、固液比对甘蔗渣酶解生成木糖浓度的影响。在此基础上,采用Box-Behnken设计模拟混合双碱浓度和配比、超声时间、超声功率、超声温度对甘蔗渣水解液中木糖浓度综合影响的模型,得出的优化条件为:NaOH和氨水比例为2∶1(体积比),混合碱浓度为17%,超声温度为45℃,超声功率300 W,超声时间为40 min,验证试验得出木糖浓度为2.431 0 g/L,与预测理论值2.5 g/L非常吻合。

NAO机器人自主目标跟踪算法研究

针对目前应用最广的新型仿人形NAO机器人,如何应用于动态背景条件下并对运动目标进行自主检测跟踪,对此该文采用了一种基于三帧差分法和Camshift算法相结合的目标跟踪方法。首先通过SURF算法对相邻两帧图像背景进行匹配,变换到静态背景条件下,再通过三帧差分法检测运动目标;之后将目标运动信息融合到Camshift算法颜色概率分布直方图的计算中,实现目标自动识别跟踪并排除与目标颜色相似的背景干扰。试验表明,NAO机器人能够对运动目标进行自主跟踪。

w(石墨)对NAO摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用热压固化方法制备了一种新型无石棉有机(Non-asbestos organic:NAO)摩擦材料,研究了w(石墨)对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着w(石墨)的增加,材料密度逐渐降低;材料的冲击强度先增大后减小,当w(石墨)=4%时材料的冲击强度达到最大值4.15kJ/m^2。摩擦和磨损性能测试结果表明,w(石墨)对摩擦材料的低温摩擦系数影响较小,对高温摩擦系数影响较明显。当w(石墨)=4%时可以有效提高摩擦材料的高温摩擦系数和高温抗磨损性能,且w(石墨)越高,材料高温磨损率越低。

^(60)Co辐照灭菌对NAO-PLA微球理化特性及体外释放的影响

以 DL-聚乳酸(PLA)为囊材,醋炔诺酮肟(NAO)为主药的微球,可望作为长效避孕注射剂。由于 PLA 的玻璃化温度(T_g)较低,该微球不能采用一般的加热灭菌方法。本文采用10和25kGy 的两种^(60)Co辐照剂量对微球灭菌。对灭菌效果、NAO 和 PLA 以及微球灭菌前后的理化特性和体外释药速率等的比较,表明辐照剂量以10kGy 为宜。

基于类Haar特征和颜色特征的NAO机器人识别

在机器人世界杯比赛中,对球员的识别是进行路线规划、传球等上层策略的基础。由于NAO机器人硬件条件的限制和场外环境的干扰,对算法的运算速度和准确度有一定的要求。为满足这些要求,本文提出将类Haar特征和级联Adaboost算法应用到对NAO的识别中。首先,通过在离线环境下由Adaboost算法训练得到的级联分类器对NAO进行初次识别;然后,利用颜色直方图匹配对候选目标区域进行二次识别,在排除误检区域的同时,也进行敌我识别。实验结果表明,本方法能够有效地识别NAO机器人,满足比赛中识别算法对鲁棒性和实时性的要求。

基于NAO平台的自闭症儿童陪护机器人设计与实现

NAO机器人是目前应用最为广泛的人形机器人之一,将NAO机器人平台与自闭症儿童治疗智能陪护的实际需求相结合,利用传感器、扬声器及摄像头等多硬件集成,结合Choregraphe、NAOqi及监测器等编程开发软件平台,设计一款陪护型机器人,该陪护机器人实现了人脸识别、智能避障、语音交互、物品抓取及视频监控等功能,以减轻医护人员工作负担、缓解自闭症儿童病情为出发点,具备很强的实际使用价值。

三次样条插值方法在Nao机器人步态规划中的应用

以仿真Nao机器人为研究对象。将三次样条插值方法应用到其步态规划中,根据关键时刻主要节点位姿规划整个步态周期各关节的运动规迹。首先分析了Nao机器人行走过程,获取步态周期中关键时刻的位姿;然后构造三次样条插值函数,对Nao机器人步态进行规划,保证了机器人步态的平滑性;最后通过RoboCup3D仿真平台验证了方法的有效性。

基于NAO的迷宫解决算法研究

迷宫的最优路径是指从迷宫入口到迷宫出口的最近通路。求解迷宫路径问题的算法很多,基于法国Aldebaran公司新兴研制的人工智能机器人NAO,以机器视觉NAO Marks和位置点数据队列为基础,提出了一种新的解决机器人迷宫路径优化算法。实验结果表明,该算法实现简单,在复杂迷宫环境下能有效地实现迷宫路径规划。

NAO机器人在自闭症干预中的应用

描述了自闭症谱系障碍(ASD)患儿基于人形机器人NAO人机互动情况下和在普通课堂环境下的行为反应,并给出其在干预治疗及普通课堂环境下的评估结果。大量实验结果表明,基于NAO机器人的人机互动干预过程中患儿自闭症状行为较普通课堂大大减少,其症状得到有效控制。因此可得出结论:人形机器人NAO可以作为帮助自闭症谱系障碍患儿干预治疗的平台。

基于Python的Nao机器人实验系统设计

针对Nao机器人官方开发软件功能分散、不易使用等不足,采用Python语言,以类方法为基础,设计了Nao机器人实验系统。以图像处理实验为例,说明了实验系统的教学应用。该实验系统代码开源,操作简单、直观,可以加深学生对机器人控制系统的整体认识,有助于提高学生的科研和创新能力。

基于NAO平台的英语学习机器人设计

针对当前智能机器人的发展,结合当前的智能机器人平台构建英语学习平台,是提高英语教学信息化的重要途径和方式。借助NAO交互机器人平台,搭建英语机器人交互平台,并对单词练习功能、角色对话功能、自由对话功能等进行了详细的设计与实现,最后利用Choregraphe软件对上述的功能进行编程测试,结果表明可清晰的展示对话等功能。

基于OpenCV与NAOqi库的NAO机器人点球决策

针对NAO机器人在点球比赛中,目标识别率过低的问题,本文提出一种基于OpenCV与NAOqi库的NAO机器人点球决策。使用NAOqi库获取NAO机器人摄像头捕获到的视频流,利用掩膜+霍夫圆检测算法实现对足球的高精准定位,并使用ALMotion模块控制机器人完成点球决策,结合使用Choregraphe程序完成点球动作。实验结果表明,该决策降低了点球比赛中识别球失败、踢球角度出现误差的情况,实现了快速稳定的目标识别。

多层NAO型摩擦衬片结构设计及散热性能分析

对一种具有多层结构的N A O型摩擦衬片进行了表层结构设计和层间结构设计,利用有限元分析软件A N SY S模拟仿真了摩擦衬片在不同结构形式下的散热性能。研究发现,与普通无沟槽结构相比,具有表面沟槽结构的摩擦衬片在摩擦结合过程中,其表面节点温度无论在最高温度和最后温度上均表现更好,其中小长短径比的圆弧结构最优,矩形次之。与一般直线嵌合的层间结构相比,折线嵌合的层间结构也表现较好。这表明摩擦衬片的表层沟槽结构和层间结构设计对其散热效果有着积极作用。