关键词： Human-robot interaction   co-verbal gesture   gestural annotation   word representation   robotic speech  

摘要： Human-Robot Interaction (HRI) is a growing area of interest in Artificial Intelligence that aims to make interaction with robots more natural. In this sense, numerous research studies on verbal and visual interactions with robots have appeared. The present paper will focus on non-verbal communication and, more specifically, gestures related to speech, which is an open question. With the aim of developing this part of Human-Robot Interaction or HRI, a new architecture is proposed for the assignment of gestures to speech based on the analysis of semantic similarities. In this way, gestures will be intelligently selected using Natural Language Processing (NLP) techniques. The conditions for gesture selection will be determined from an assessment of the effectiveness of different language models in a lexical substitution task applied to gesture annotation. On the basis of this analysis, the aim is to compare models based on expert knowledge and statistical models generated from lexical learning.

关键词： RV减速器   变厚齿轮   传动误差   动力学分析   齿轮修形  

摘要： 机器人应用密度是一个国家工业制造发展水平重要体现,RV减速器作为保证机器人工作性能关键零部件,发挥着传递高精度运动和动力的作用。为突破机器人用RV减速器传动精度的技术瓶颈,提升国产RV减速器在全球市场的竞争力,加快我国工业转型升级,实现制造业强国战略目标,本文以机器人用变厚齿轮RV减速器为研究对象,基于变厚齿轮RV减速器的原理和特点,对其动力学特性和优化设计进行了理论分析和仿真研究。论文的主要工作内容如下:1)基于RV减速器变厚齿轮副内部激励非线性因素分析,建立了变厚齿轮副纯扭转动力学模型;并对其动力学微分方程进行无量纲化,通过多尺度法分析了内部激励作用下变厚齿轮副系统的共振响应规律。2)对RV减速器变厚齿轮传动部分的固有误差和装置误差等影响因素机理分析,推导出误差的计算公式。基于蒙特卡洛模拟原理建立了RV减速器各级传动误差数学模型,并利用Matlab软件对RV减速器传动系统误差进行了蒙特卡洛模拟分析和计算,得出各级传动误差和影响整机传动误差的最大影响因素。3)根据相对坐标理论,推导出变厚齿轮齿面方程;并基于RV减速器主要参数,通过SolidWorks软件完成了对RV减速器的三维建模。利用RecurDyn软件对RV减速器进行了动力学特性仿真,分析了各级传动转速和变厚齿轮副啮合力曲线变化规律,并验证了样机模型的正确性;并借助ANSYS软件对变厚齿轮副进行了瞬态接触分析,揭示了变厚齿轮齿面接触时的马鞍形现象。4)对齿轮修形原理及方法进行分析,推导出传动误差与修形量的关系式。基于遗传算法理论与有限元软件联合的优化方法,确定了以传动误差波动最小值为目标的最佳修形参数;通过对比分析修形前后变厚齿轮副接触特性和RV减速器的传动误差,证明该修形优化方法准确、有效,能够消除变厚齿轮副齿面边缘的应力集中、大幅度提高RV减速器的传动精度。

关键词： 机器人学  

ISBN: (纸本)9787111633853

摘要： 本书详细地介绍了机器人的特点、机器人的运动学和动力学知识、机器人的控制、机器人常用的传感器、机器人视觉、机器人关节轨迹的生成、机器人编程方法、机器人焊接应用等内容。本书内容精炼, 由浅入深。书中的公式只有小部分是需要读者理解记忆的, 这在机器人运动学和动力学部分尤为明显。在控制部分, 介绍了以机器人关节为对象建立控制模型, 这是当前技术主流。机器人轨迹规划部分, 则主要以路径轨迹的产生为主, 介绍了轨迹产生方法。

关键词： 机器人学   DARPA  

摘要： 2018年9月底,美国国防高级研究计划局(DARPA)将众多机器人学家聚集于肯塔基州的路易维尔巨洞,交给他们一项任务:设计出一种能在隧道和洞穴构成的、能令人筋疲力尽的地下环境里通行的机器人,那些机器人要面对地球上最残酷无情的环境。组

关键词： 刚柔耦合动力学   机器人   力学基础   轻量化   社会老龄化   解读   控制   设计  

摘要： 传统机器人采用厚实的结构来保证其具有足够的刚度,以减小机器人的结构振动,但是这种"粗笨"结构的机器人存在高能耗、适应性差等问题。为了提高机器人的节能性,要对机器人的结构进行轻量化设计,但轻量化设计又会导致其柔性结构振动,这就需要对机器人进行动态控制,以提高其动态刚度来减小结构振动。另外,能感知人协作意图、适应环境与目标变化的机器人因具有柔顺结构而适应性能良好,也存在柔性结构振动的可能。因此,利用柔性结构带来轻量节能与适应能力的前提是减小柔性结构振动,这需要研究柔性结构的动态控制,这些动态控制的力学基础都是刚柔耦合动力学。

关键词： Complications   device outcomes   minimally invasive surgery   new technique   pedicle screw instrumentation   robotic surgery  

摘要： Study Design. Systematic review. Objective. The authors aim to review comparative outcome measures between robotic and free-hand spine surgical procedures including: accuracy of spinal instrumentation, radiation exposure, operative time, hospital stay, and complication rates. Summary of Background Data. Misplacement of pedicle screws in conventional open as well as minimally invasive surgical procedures has prompted the need for innovation and allowed the emergence of robotics in spine surgery. Before incorporation of robotic surgery in routine practice, demonstration of improved instrumentation accuracy, operative efficiency, and patient safety are required. Methods. A systematic search of the PubMed, OVID-MEDLINE, and Cochrane databases was performed for articles relevant to robotic assistance of pedicle screw placement. Inclusion criteria were constituted by English written randomized control trials, prospective and retrospective cohort studies involving robotic instrumentation in the spine. Following abstract, title, and full-text review, 32 articles were selected for study inclusion. Results. Intrapedicular accuracy in screw placement and subsequent complications were at least comparable if not superior in the robotic surgery cohort. There is evidence supporting that total operative time is prolonged in robot-assisted surgery compared to conventional free-hand. Radiation exposure appeared to be variable between studies;radiation time did decrease in the robot arm as the total number of robotic cases ascended, suggesting a learning curve effect. Multilevel procedures appeared to tend toward earlier discharge in patients undergoing robotic spine surgery. Conclusion. The implementation of robotic technology for pedicle screw placement yields an acceptable level of accuracy on a highly consistent basis. Surgeons should remain vigilant about confirmation of robotic-assisted screw trajectory, as drilling pathways have been shown to be altered by soft tissue pressures

关键词： 机器人学   计算机程序   美国加州大学   虚拟角色   视频资料   人工智能   动作   博士生  

摘要： 在很多人的印象中，机器人的动作部是死板而僵化的，举手投足都和人类有天壤之别。不过，美国加州大学伯克利分校人工智能实验室tBAIR）的博士生Xue Bin Peng和同事们开发了一套计算机程序，可以将视频中的动作“教给”电脑中的虚拟角色。他们给程序中输入一些视频资料，教给虚拟角色侧空翻、单手翻、后空翻等特技动作。

关键词： 四足机器人   动力学仿真   拓扑结构   ADAMS仿真  

摘要： 对一种四足机器人的腿部机构设计方法进行探究。简析哺乳动物腿部关节分布,确立了四足机器人拓扑结构与自由度数目,用拉格朗日方程对其动力学简略推导,并建立虚拟样机。借助ADAMS动力学仿真软件,验证四足机器人虚拟样机在起立过程和对角步态的动力学规律。

关键词： 康复机器人   动力学模型   参数辨识   Simulink   递归最小二乘法  

摘要： 上肢康复机器人是一个非线性、多耦合的系统,对其建立精确的动力学方程较为困难,故无法直接应用于控制系统中。基于拉格朗日法建立康复机器人动力学方程,设计一条激励轨迹,并运用激励轨迹得到的关节力矩和关节角度等相关数据进行动力学参数辨识。使用递归最小二乘法辨识法得到较为精确的上肢康复机器人动力学方程,并通过设计相应的验证轨迹,证明了辨识得到的动力学方程的有效性。

关键词： 跨专业选修   课程建设   创新性人才  

摘要： 针对创新性复合型人才的培养需求及特点,对跨专业选修课"机器人学导论"进行了课程建设与实践。探讨了课程的性质与定位,通过优化教学内容和丰富教学手段对课程进行建设。针对课程实践过程中出现的问题进行深度剖析,并给出相应的解决方案。对考评体系进行改革和完善,并展示了课程建设成果。实践表明,通过课程建设与改革,本跨专业选修课程的教学效果显著、学生学习兴趣浓厚、课程建设成果丰富,为培养创新性复合型人才打下坚实的基础。