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基于MBI-YOLOv8的煤矸石目标检测算法研究

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图学学报 2024年

作者：李珍峰符世琛徐乐孟博张昕秦建军北京建筑大学机电与车辆工程学院麦克马斯特大学工程实践与技术学院

为了在煤矸石分拣领域实现检测性能与资源消耗的平衡，提出了一种基于改进YOLOv8的适用于低性能检测平台的高效实时轻量化目标检测算法。该算法以YOLOv8n为基础网络架构，引入MobileNetv3替换原有的主干网络，利用其轻量级结构特性降低... 详细信息

为了在煤矸石分拣领域实现检测性能与资源消耗的平衡，提出了一种基于改进YOLOv8的适用于低性能检测平台的高效实时轻量化目标检测算法。该算法以YOLOv8n为基础网络架构，引入MobileNetv3替换原有的主干网络，利用其轻量级结构特性降低模型参数量及运算量，提高模型检测速度；其次引入特征增强网络BIFPN模块，通过多尺度特征融合来弥补引入轻量级网络带来的检测精度损失，实现在保证检测精度的情况下完成模型轻量化；最后引入Inner-CIoU边界框回归损失函数平衡不同质量图像的训练结果，提高模型的定位能力，进一步提高检测精度及速度。为验证改进算法的有效性，进行了实验对比分析，将其与YOLOv3-tiny、YOLOv5n、YOLOv7以及YOLOv8n等算法在自建数据集上进行对比。实验结果表明，本研究提出的算法展现出了最优的综合检测性能，在保证检测精度的前提下，其参数量降低到1188725，相较于YOLOv8n减少了60.46%，运算量由原模型的8.1 GFLOPs降低到2.8 GFLOPs，FPS由YOLOv8n的86.02 Hz提升到216.58 Hz。研究表明，该算法是一种高效实时轻量化煤矸石检测算法，综合检测性能有效提高，实现了模型检测性能与计算资源消耗的平衡，在煤矸石检测领域有较大的潜力和优越性。

关键词：煤矸石分拣目标检测实时性 YOLOv8n

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智力被碾压我们还能学什么?

光明少年 2024年第6期 22-23页

作者：秦建军北京建筑大学机器人工程系

无论是能写作、解题、编程的文本大模型，还是以文生图、文字生成视频的多模态大模型，人工智能（简称AI）大模型都展现出媲美专业人士的创作能力。对此，有人十分期待:接下来AI还能有什么出人意料的表现？有人忧心忡忡：我们还需要学...

无论是能写作、解题、编程的文本大模型，还是以文生图、文字生成视频的多模态大模型，人工智能（简称AI）大模型都展现出媲美专业人士的创作能力。对此，有人十分期待:接下来AI还能有什么出人意料的表现？有人忧心忡忡：我们还需要学习吗？学什么才能与AI竞争？对此，我想为你揭示3个认识误区。

关键词：

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从人工智能大模型看教育的认知鸿沟

中小学信息技术教育 2024年第5期 5-7页

作者：秦建军北京建筑大学

人工智能大模型技术在教育领域得到了探索和应用,而对学生学习生产力的激发作用却被低估,相应带来了认知鸿沟的问题。本文介绍了认知鸿沟的主要特点,分析其在教育中的主要表现,提出缓解人工智能教育认知鸿沟的主要对策。

关键词：人工智能教育大模型技术认知鸿沟数字鸿沟

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大数据技术与生成式人工智能技术的结合应用

信息与电脑 2024年第10期36卷 88-90页

作者：秦建军大庆油田数智技术公司黑龙江大庆163000

文章重点探讨大数据与生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,GAI)技术融合的应用潜力,尤其是在数据增强、隐私保护、虚拟内容创造和预测模型构建等方面。该融合技术正开启着一条创造新型解决方案的途径,以应对传统数据处... 详细信息

文章重点探讨大数据与生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,GAI)技术融合的应用潜力,尤其是在数据增强、隐私保护、虚拟内容创造和预测模型构建等方面。该融合技术正开启着一条创造新型解决方案的途径,以应对传统数据处理方法所面临的挑战。

关键词：大数据技术生成式人工智能技术融合

基于RBF神经网络的闭链下肢康复机器人自适应补偿控制

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机械传动 2024年第4期48卷 60-68页

作者：李东琦秦建军孙茂琳郑皓冉李伟北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044 国家体育总局运动医学研究所北京100061

在下肢康复机器人的康复训练过程中,模型参数、环境干扰等不确定性因素会影响机器人轨迹跟踪的精度。针对这一问题,提出了一种基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络的自适应补偿控制,该控制方法能够提高机械系统轨迹跟踪... 详细信息

在下肢康复机器人的康复训练过程中,模型参数、环境干扰等不确定性因素会影响机器人轨迹跟踪的精度。针对这一问题,提出了一种基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络的自适应补偿控制,该控制方法能够提高机械系统轨迹跟踪的精确性。首先,设计一款具有4种工作模式、运动稳定的闭链卧式下肢康复机器人结构;然后,利用拉格朗日方法求解动力学名义模型,将康复装置的模型参数以及外界干扰等不确定性因素分离出来,并设计基于RBF神经网络的自适应补偿算法对其进行逼近控制;最后,通过Matlab/Simulink环境对其进行仿真验证,证明了该控制策略的有效性。结果显示,在人体步态曲线轨迹跟踪中,提出的基于RBF神经网络的自适应补偿算法相比传统的模糊比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制的方法响应速度快、跟踪效果好,且髋关节和膝关节轨迹跟踪的角度误差峰值分别为0.08°和0.13°,远小于患者下肢在康复运动中的转动角度。设计了单腿样机试验,试验结果表明,采用的RBF补偿自适应控制器能够实现高精度的跟踪结果,也能够满足患者在康复训练中安全性的要求。

关键词：下肢康复机器人闭链结构 RBF神经网络不确定性自适应补偿控制

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人形机器人从科幻走进现实

光明少年 2024年第09期 10-13页

作者：阮云昊邢伯阳秦建军北京建筑大学国家地方共建人形机器人创新中心

在2024年世界人工智能大会上，位于展厅入口的“十八金刚”机器人团队尤为引人注目。十八台人形机器人以整齐一致的动作向观众挥手示意，充分展现了机器人技术的卓越魅力和无限潜力。在这“十八金刚”中，有一款特别的机器人首次公开亮...

在2024年世界人工智能大会上，位于展厅入口的“十八金刚”机器人团队尤为引人注目。十八台人形机器人以整齐一致的动作向观众挥手示意，充分展现了机器人技术的卓越魅力和无限潜力。在这“十八金刚”中，有一款特别的机器人首次公开亮相，它就是由国家地方共建人形机器人创新中心自主研发的首款开源全尺寸通用人形机器人——“青龙”机器人。

关键词：

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基于模糊粗糙数的变形球机器人方案配置

机械传动 2024年第4期48卷 18-25页

作者：房世豪秦建军曹钰邵派刘兴杰北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044 中兵智能创新研究院有限公司北京100072

针对球形机器人在多需求非结构化环境下设计方案配置与选型中存在的主观性和不确定性问题,提出了模糊粗糙数与复杂比例评估(Complex Proportional Assessment,COPRAS)相耦合的方案评估方法。综合考虑方案设计时不同需求特征指标间的重... 详细信息

针对球形机器人在多需求非结构化环境下设计方案配置与选型中存在的主观性和不确定性问题,提出了模糊粗糙数与复杂比例评估(Complex Proportional Assessment,COPRAS)相耦合的方案评估方法。综合考虑方案设计时不同需求特征指标间的重要度关系,基于模糊粗糙数实现对需求特征指标的定量分析;采用COPRAS方法对所有备选设计方案进行综合评估,根据效用度指数得到所有备选设计方案的优先级排序,确定最优的配置方案,并以变形球机器人的选型为例进行了评估验证。结果表明,该方法具有较好的可靠性和实用性,为以后机器人设计方案的配置选型提供了有效参考。

关键词：球形机器人模糊粗糙数 COPRAS方法方案配置

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定速立式电机异常振动原因分析及处理

电力安全技术 2024年第1期26卷 71-73,78页

作者：秦建军司耀强纪东兴俞文瑾李颉山东能源内蒙古盛鲁电力有限公司内蒙古鄂尔多斯016299

某定速立式电动机在静止时就有较大振幅,运行过程中发现其驱动端波形有削波现象,非驱动端振动较驱动端大,非驱动端东西方向振动较南北方向大,且振幅波动大。后经分析、拆解和试验验证,发现其驱动端削波现象是由动静碰摩引起的,非驱动端... 详细信息

某定速立式电动机在静止时就有较大振幅,运行过程中发现其驱动端波形有削波现象,非驱动端振动较驱动端大,非驱动端东西方向振动较南北方向大,且振幅波动大。后经分析、拆解和试验验证,发现其驱动端削波现象是由动静碰摩引起的,非驱动端振动超标是由法兰共振引起的,东西方向振动大是由该方向支撑刚度不足导致的,振幅波动大是由拍振引起的。通过采取在法兰处焊接槽钢,放置隔振材料等处理措施,解决了电动机异常振动的问题。

关键词：立式电动机动静碰摩共振拍振支撑刚度

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一种被动展开球形机器人的设计分析与实现

机械传动 2024年第2期48卷 75-82页

作者：邵派秦建军曹钰刘兴杰陈浩楠北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044 中兵智能创新研究院北京100070 智能移动机器人(中山)研究院广东中山528437

为了提升球形机器人在狭小空间、复杂地形、颠簸路面等不同场景下的机动性与越障性能,使用被动展开单自由度机构扩大展开半径来提升越障性能,通过引入齿轮齿条直线展开机构,设计了一种结构紧凑、多种运动模式的球形机器人。建立数学模型... 详细信息

为了提升球形机器人在狭小空间、复杂地形、颠簸路面等不同场景下的机动性与越障性能,使用被动展开单自由度机构扩大展开半径来提升越障性能,通过引入齿轮齿条直线展开机构,设计了一种结构紧凑、多种运动模式的球形机器人。建立数学模型,对球形机器人机构进行运动学和动力学分析;通过对球形机器人Adams仿真建模,得出滚动、越障时的仿真结果,与理论值对比分析,验证了运动学、动力学分析的正确性;在此基础上制作实物样机,进一步验证了该机构的可行性,证明该机构具有较强的机动性与越障能力。

关键词：球形机器人越障性能动力学分析被动展开 Adams软件

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