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基于混合现实的机器人遥操作关键技术研究

基于混合现实的机器人遥操作关键技术研究

作者：谭雨峰天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

随着科学技术的进步,人类对于在核工业作业、海底资源开发等危险环境下工作的需求日益增加。为了避免操作人员直接暴露在不适宜人工作业的极端环境中,远程机器人的应用越来越广泛。在机械智能化发展尚未达到人们的期望的情况下,通过人... 详细信息

随着科学技术的进步,人类对于在核工业作业、海底资源开发等危险环境下工作的需求日益增加。为了避免操作人员直接暴露在不适宜人工作业的极端环境中,远程机器人的应用越来越广泛。在机械智能化发展尚未达到人们的期望的情况下,通过人的远程参与来应对现场突发状况变得尤为重要。这不仅可以保障操作者的安全,还能够在应对突发状况时充分发挥人的主观能动性。然而,当前机器人遥操作存在着效率低、交互性差、操作者临场感不足、对机器人姿态难以感知等问题。为此,提出了一种基于混合现实技术的机器人遥操作方案,将用户输入与机器人动作紧密耦合,提供高度沉浸式的遥操作体验,解决了传统机器人遥操作中控制端设计难度高的问题。主要研究内容如下:(1)研究了一种基于手势控制的机器人遥操作方法。采用Solid Works建立ABB IRB120机器人模型,研究基于Unity的模型渲染与机器人仿真功能的实现。基于DH参数法建立了正运动学模型,基于循环坐标下降法建立机器人逆运动学模型,为虚拟机器人运动控制提供理论基础。在此基础上研究混合现实环境下基于手势控制的机器人人机交互控制方法,并采用Robot Web Service作为虚拟机器人和真实机器人之间的通信方案,实现虚拟机器人与真实机器人的同步运动。(2)针对传统遥操作中操作者对现场环境理解困难的问题,设计沉浸式远程视频反馈系统,将远端视频图像以第一视角的形式投入用户设备的视场中。研究分析Unity引擎中的视频编码解码技术,研究基于***的服务器搭建。将***作为中间层,Unity端可以通过访问***服务器的IP地址连接系统,接收数据进行视频解码。(3)为解决遥操作中,操作者难以准确判断远程物体位置,导致手势控制机器人抓取过程困难的问题。利用视觉引导系统获取目标物坐标,使机器人准确运动至目标点。分析手眼标定的原理,采用九点法进行手眼标定,得到目标物在机器人基坐标系下的位置,进一步对坐标数据进行传输与解析。实现在遥操作抓取中,手势控制机器人对抓取位置进行粗定位,视觉引导精确抓取。(4)基于Holo Lens混合现实设备及Unity引擎搭建机器人遥操作实验平台,验证基于手势控制机器人运动的准确性,构建混合现实场景与用户UI界面,设计机器人通信系统与远程视频系统。进行机器人遥操作拾取实验,验证系统的可行性以及有效性。基于混合现实技术的机器人遥操作方案,有效提高了机器人遥操作效率,实现了高度沉浸式,互动式体验。对于抢险救援及其他特殊领域机器人应用提供了新的思路和方法,具有十分重要的理论意义与应用价值。

关键词：混合现实机器人遥操作 HoloLens 虚实融合

建立健全生态产品价值实现机制的核心问题与政策进路

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价格理论与实践 2024年第2期 23-27+91页

作者：王喜峰姜承昊中国社会科学院数量经济与技术经济研究所、中国社会科学院经济大数据与政策评估实验室、中国社会科学院青年人文社会科学研究中心黑龙江社会科学院政治学所

推进“绿水青山”向“金山银山”转化，是生态文明建设的重要内容。本文梳理中央层面和典型省份的相关政策和经验做法，认为目前健全生态产品价值实现机制方面存在功能困境、应用困境、协调困境、价值困境等核心问题。针对这些问题，本... 详细信息

推进“绿水青山”向“金山银山”转化，是生态文明建设的重要内容。本文梳理中央层面和典型省份的相关政策和经验做法，认为目前健全生态产品价值实现机制方面存在功能困境、应用困境、协调困境、价值困境等核心问题。针对这些问题，本文提出应该坚持问题导向，完善生态价值核算体系，拓宽生态产品价值实现机制；从市场和政府两手发力健全生态产品价值实现机制设计；将眼前利益与长远利益、局部利益与全局利益进行统一，以生态权益统一大市场推动生态产品价值实现；推进生态产业化和产业生态化四大政策路径。

关键词：生态产品生态产品价值实现现实困境政策进路

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机器学习用于帕金森病诊断的研究进展

中国医学物理学杂志 2024年第5期41卷 640-645页

作者：时承姚旭峰上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海健康医学院医学影像学院上海201318

帕金森病(PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病,早期的诊断和干预对患者至关重要。本文聚焦于机器学习对于PD的智能诊断,介绍了在PD诊断中的常见机器学习算法,重点介绍了卷积神经网络和长短期记忆网络。此外,文章还详细介绍... 详细信息

帕金森病(PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病,早期的诊断和干预对患者至关重要。本文聚焦于机器学习对于PD的智能诊断,介绍了在PD诊断中的常见机器学习算法,重点介绍了卷积神经网络和长短期记忆网络。此外,文章还详细介绍了其在医学图像分析和运动行为分析中的应用,通过比较国内外的相关研究,分析了使用不同的影像学和运动学数据进行PD诊断的优缺点,最后对机器学习用于PD诊断进行了总结与展望。

关键词：帕金森病机器学习智能诊断综述

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预张预应力-承插式预制桥墩抗震试验数值仿真

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振动与冲击 2024年第2期43卷 254-263页

作者：贾俊峰王召辉许坤张向阳宋承哲北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中路高科交通检测检验认证有限公司北京100088 辽宁省交通规划设计院有限责任公司沈阳110111

为充分利用承插式桥墩施工容差大、无黏结预应力桥墩震后可自恢复的优势,同时减少现场预应力张拉施工,提出一种承插式连接和工厂预张无黏结预应力筋连接的混合连接预制拼装桥墩。采用ABAQUS软件建立了该桥墩的三维有限元模型,基于已开... 详细信息

为充分利用承插式桥墩施工容差大、无黏结预应力桥墩震后可自恢复的优势,同时减少现场预应力张拉施工,提出一种承插式连接和工厂预张无黏结预应力筋连接的混合连接预制拼装桥墩。采用ABAQUS软件建立了该桥墩的三维有限元模型,基于已开展拟静力试验结果验证了该数值模型的精确性,并分析了桥墩的局部损伤、滞回行为、骨架曲线、耗能能力以及预应力筋张拉力、接缝开口等行为。结果表明:该研究建立的数值模型可以较好地再现拟静力结果,混合连接预制拼装桥墩力-位移曲线表现为“旗帜型”;当墩顶偏移率为5%时,墩柱仅出现横向裂缝,无其他明显结构损伤;当承插深度为0.4D时,承台出现轻微裂缝,当承插深度为0.7D时,承台可以提供足够的抗拔力且无明显损伤;外包钢管和钢垫板存在应力集中现象。

关键词：预制拼装桥墩拟静力试验数值仿真抗震性能

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不可切除肝细胞癌转化治疗的研究进展

中华肝胆外科杂志 2024年第5期30卷 381-385页

作者：谭逢武许达峰郑进方海南医学院附属海南医院(海南省人民医院)肝胆胰外科海口570311

原发性肝癌是我国主要的恶性肿瘤之一,发病率高且预后差,多数患者确诊时已处于中晚期,无法行根治性手术。随着转化治疗的出现和不断发展,中晚期不可切除肝癌成功转化为可手术切除,患者生存期显著改善。目前,临床上转化治疗方案主要包括... 详细信息

原发性肝癌是我国主要的恶性肿瘤之一,发病率高且预后差,多数患者确诊时已处于中晚期,无法行根治性手术。随着转化治疗的出现和不断发展,中晚期不可切除肝癌成功转化为可手术切除,患者生存期显著改善。目前,临床上转化治疗方案主要包括了局部治疗、系统治疗及二者的联合治疗。本文对初始不可切除肝细胞癌转化治疗的方案、治疗后手术指征和手术时机及术后辅助治疗等多方面进行探讨和展望。

关键词：肝肿瘤外科手术转化治疗联合治疗

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