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装配机器人的数字孪生虚实同步及抓取方法

系统仿真学报 2024年第9期36卷 2181-2192页

作者：徐健刘高峰赵一剑郑自立闫焕营西安工程大学电子信息学院陕西西安710048 深圳市罗博泰尔机器人技术有限公司广东深圳518109

针对工业机器人进行装配任务时对物料智能抓取精度差和数据处理难等问题,提出一种基于数字孪生的装配机器人虚实同步及抓取方法。以数字孪生为基础,设计了数字孪生装配机器人虚实同步及抓取架构。通过对多源异构数据的分类实现OPC UA服... 详细信息

针对工业机器人进行装配任务时对物料智能抓取精度差和数据处理难等问题,提出一种基于数字孪生的装配机器人虚实同步及抓取方法。以数字孪生为基础,设计了数字孪生装配机器人虚实同步及抓取架构。通过对多源异构数据的分类实现OPC UA服务器和客户端的信息模型搭建,并以OPC UA通信协议为桥梁进行装配机器人的数据通信,实现虚实同步。通过虚拟机器人对卷积神经网络进行进一步训练,提高对物料的抓取精度。在所开发的机器人数字孪生原型系统中验证所提方法的正确性和有效性,为实现装配机器人的数字孪生虚实同步和精确抓取提供新方案。

关键词：数字孪生装配装机器人实时数据抓取 OPC UA 虚实同步

联合多注意力和C-ASPP的单目3D目标检测

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电子测量与仪器学报 2023年第8期37卷 241-248页

作者：郑自立徐健刘秀平刘高峰赵一剑夏代洪西安工程大学电子信息学院西安710048

针对单目3D检测中网络结构复杂、深度估计后得到的目标深度信息不精确的问题,本文提出一种端到端的联合多注意力深度估计的单目3D目标检测网络结构(CDCN-3D)。首先,为获取目标显著特征,引入自适应空间注意力机制,对像素特征进行聚集,以... 详细信息

针对单目3D检测中网络结构复杂、深度估计后得到的目标深度信息不精确的问题,本文提出一种端到端的联合多注意力深度估计的单目3D目标检测网络结构(CDCN-3D)。首先,为获取目标显著特征,引入自适应空间注意力机制,对像素特征进行聚集,以增强局部特征来提升网络表征能力;其次,为改善深度估计时局部信息丢失问题,利用改进C-ASPP使每个深度信息都能够捕获更加精确的方向感知和位置敏感信息;最后,利用精确的P-BEV将得到的目标三维信息映射到二维平面,再用单级目标检测器完成检测输出任务。实验结果证明,CDCN-3D网络在KITTI数据集上,在FPS与现有单目3D检测网络持平情况下,其准确率优于其他网络,在Car、Pedestrian、Cyclist类中,其检测精确度分别提升2.31%、1.48%、1.14%,能够完成3D目标检测任务。

关键词：单目3D目标检测深度估计多注意力机制机器视觉自动驾驶

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修饰电极的设计及食品污染物检测应用

修饰电极的设计及食品污染物检测应用

多尺度Transformer的在线更新无锚框工件跟踪方法研究

中国食品科学技术学会第十七届年会

作者：王丽者涛涛李瑞霞赵一剑西北农林科技大学食品科学与工程学院

食品安全是一个经久不衰的话题,其中亚硝酸盐等小分子污染物的快速定量分析至关重要。基于传统修饰电极的电化学传感方法虽具有响应速度快的优势;但普遍受限于修饰电极结构,导致其在灵敏度、选择性等方面仍有缺陷。因此,构建功能性修饰... 详细信息

食品安全是一个经久不衰的话题,其中亚硝酸盐等小分子污染物的快速定量分析至关重要。基于传统修饰电极的电化学传感方法虽具有响应速度快的优势;但普遍受限于修饰电极结构,导致其在灵敏度、选择性等方面仍有缺陷。因此,构建功能性修饰电极界面,提高修饰电极的整体检测性能仍然是小分子污染物灵敏准确测量的迫切需求。针对这一现状,近几年来团队主要立足于发展高性能电化学传感器,对传感界面结构-性能关系进行深入研究并制备了FeSe NR/CC,Ag/rGO/β-CD/SPCE,rGO/CD/GCE等一系列纳米材料功能化修饰电极,实现了食物样品中亚硝酸盐、农药残留等小分子的快速灵敏检测,为食品污染物的快速灵敏检测分析提供了有效手段。

关键词：电化学传感器食品安全食品污染物

来源： cnki会议评论

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国外电子测量技术 2024年第1期43卷 110-116页

作者：夏代洪徐健郑自立赵一剑刘高峰西安工程大学电子信息学院西安710048

针对工业场景目标工件跟踪任务精度低、失败率高的问题,提出了多尺度Transformer在线更新的工件跟踪算法。首先,采用Transformer特征金字塔结构,融合多层次特征信息,以实现鲁棒的对目标表观建模;其次,使用Transformer模块对高级语义信... 详细信息

针对工业场景目标工件跟踪任务精度低、失败率高的问题,提出了多尺度Transformer在线更新的工件跟踪算法。首先,采用Transformer特征金字塔结构,融合多层次特征信息,以实现鲁棒的对目标表观建模;其次,使用Transformer模块对高级语义信息进行特征融合,使得网络模型专注于目标工件本身;然后,提出了基于排序的交并化(IoU)损失函数优化策略,有效地抑制干扰物对跟踪器影响;最后,设计一种在线更新策略更新目标模板,增强网络的鲁棒性。实验结果表明,在VOT-2018上准确率和失败率分别比基准跟踪器提高3.8%和4.1%,且能保持53 fps的实时跟踪速度;在LaSOT数据集上精度与成功率别为0.578和0.573,均优于基准跟踪器。通过CCD工业相机采集视频序列验证算法可以准确且鲁棒的跟踪目标工件。

关键词：目标跟踪特征金字塔 Transformer 损失函数在线更新

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基于数字孪生的工业机器人建模及监测方法

西安工程大学学报 2024年第2期38卷 124-133页

作者：徐健赵一剑刘高峰郑自立闫焕营西安工程大学电子信息学院陕西西安710048 罗博泰尔机器人技术有限公司广东深圳518109

针对工业机器人数据不透明、监测存在死角等问题,通过对实体工业机器人分析和研究,构建数字孪生机器人监测系统。首先从几何、物理、逻辑3个维度完成虚拟机器人的建模;其次基于开放平台通信联合架构(open platform communications unite... 详细信息

针对工业机器人数据不透明、监测存在死角等问题,通过对实体工业机器人分析和研究,构建数字孪生机器人监测系统。首先从几何、物理、逻辑3个维度完成虚拟机器人的建模;其次基于开放平台通信联合架构(open platform communications united architecture,OPC UA),实现机器人的数据采集和通信,设计用户显示界面,达到数据实时可视化的效果;最后,通过机器人仿真实验得出机器人末端执行器X、Y、Z坐标的相对位置误差分别为0.48%、0.32%、0.27%,通过数字孪生机器人监测同步实验验证机器人关节角度误差最大值为0.31°。实验结果表明:该方法能够实现数字孪生工业机器人的运动数据监测,减少工业机器人在生产过程中发生意外和故障的风险,为智能工业机器人的发展提供思路和方向。

关键词：工业机器人数字孪生六轴机器人数据通信可视化监测开放平台通信联合架构

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漏刻的仿真分析

中国科技信息 2018年第7期 69-70页

作者：王凤宇魏敏赵一剑郭天太吴晓康朱陈兵季开伟中国计量大学

漏刻是具有悠久历史的一种用水流计时的工具,但古人对其精度并没有系统的理论研究。本文通过建立数学模型,对漏刻的工作过程进行了仿真分析,并使用Matlab对实验数据进行制图,对各级漏刻的水位变化的图像进行比较,研究各级漏刻的流量变... 详细信息

漏刻是具有悠久历史的一种用水流计时的工具,但古人对其精度并没有系统的理论研究。本文通过建立数学模型,对漏刻的工作过程进行了仿真分析,并使用Matlab对实验数据进行制图,对各级漏刻的水位变化的图像进行比较,研究各级漏刻的流量变化情况,分析多级漏刻的计时精度的问题,了解它对时间显示的影响。本文的研究成果有助于让我们更加了解古代计时器以及它的工作原理,了解多级漏刻的精度变化的状况。

关键词：仿真分析时间显示直方图

金纳米粒子功能化三维花状二氧化锰:一种高灵敏度光热分析免疫层析传感器

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一种双发射的锆基金属有机骨架复合材料作为荧光开启传感器实现对Al3+的超敏检测

中国食品科学技术学会第十七届年会

作者：张萌补彤白菲儿赵爽田永明何坤益赵一剑郑晓涵王丽西北农林科技大学食品科学与工程学院

使用花状金纳米颗粒沉积的二氧化锰纳米载体标记抗体作为光热传感探针,开发了一种用于检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇的灵敏光热免疫层析试纸条技术。以花状二氧化锰为模板沉积超小金纳米颗粒,以合成具有较大比表面积和显著光热转化性能的纳米... 详细信息

使用花状金纳米颗粒沉积的二氧化锰纳米载体标记抗体作为光热传感探针,开发了一种用于检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇的灵敏光热免疫层析试纸条技术。以花状二氧化锰为模板沉积超小金纳米颗粒,以合成具有较大比表面积和显著光热转化性能的纳米载体,光热传感探针被脱氧雪腐镰刀菌烯醇靶标竞争捕获,并被抗原包被在测试线上,在肉眼下形成比色信号,在808 nm激光下形成光热信号。在最佳条件下,光热免疫层析试纸条技术对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的敏感度和特异性检测范围为0.19～12 ng/mL,检测限为0.013 ng/mL,其灵敏度是用肉眼检测的15倍,而且是传统肉眼检测中胶体金试纸条的58倍。此外,新型基于花状金纳米颗粒沉积的二氧化锰纳米载体的光热免疫层析试纸条技术具有广谱性,可以很好地应用于绿豆、玉米和小米。因此,使用光热免疫层析试纸条技术这种新颖的检测模式,有望提高即时检测的分析灵敏度。

关键词：花状金纳米颗粒沉积的二氧化锰纳米载体光热免疫层析试纸条灵敏检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇

来源： cnki会议评论

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一种双发射的锆基金属有机骨架复合材料作为荧光开启传感器实现对...

中国食品科学技术学会第十七届年会

作者：郑晓涵赵一剑贾珮王芹志刘英男补彤张萌白菲儿王丽西北农林科技大学食品科学与工程学院

铝(Al)作为地壳中含量最丰富的的金属元素,广泛存在于人类的日常生活中,过量摄入Al对人类健康造成严重威胁,因此,开发一种能够快速有效检测Al的方法具有重要意义。本研究以ZrOCl·8HO、2,5-二羟基对苯二甲酸(HDHT)和罗丹明B(RhB)为原料... 详细信息

铝(Al)作为地壳中含量最丰富的的金属元素,广泛存在于人类的日常生活中,过量摄入Al对人类健康造成严重威胁,因此,开发一种能够快速有效检测Al的方法具有重要意义。本研究以ZrOCl·8HO、2,5-二羟基对苯二甲酸(HDHT)和罗丹明B(RhB)为原料,通过溶剂热法制备了一种新型锆基金属有机骨架复合材料UiO-66(Zr)-(OH)@RhB,利用比率荧光传感技术检测水介质中Al。比率荧光技术因其具有对环境影响小、灵敏度高、颜色变化明显等优点而受到人们的广泛关注。荧光结果显示,Al存在时,在420 nm激发下,UiO-66(Zr)-(OH)@RhB传感器的配体在500 nm处荧光强度显著增加,而RhB在583 nm处荧光强度略有变化,并伴随有明显的颜色变化。在最佳检测条件下,UiO-66(Zr)-(OH)@RhB对Al表现出了极高的灵敏度(10 nmol/L)、良好的选择性和快速响应。响应机制证明了-OH可以通过配位和高静电亲和力捕获水中的Al,并通过激发态分子内质子转移(ESIPT)过程实现荧光增强。此外,该比率荧光传感器还应用于实际食品样品,回收率为89.08%～113.61%。这种开启型比率荧光传感器将为Al的超灵敏检测提供一种新的思路。

关键词：比率荧光传感锆基金属有机骨架材料荧光开启 Al3+检测

来源： cnki会议评论

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虚拟数字人对用户在线学习效果的影响研究

现代情报 2025年第1期45卷 81-96页

作者：赵一鸣郑乔治沈校亮武汉大学信息资源研究中心湖北武汉430072 武汉大学信息管理学院湖北武汉430072 武汉大学大数据研究院湖北武汉430072 武汉大学图书情报国家级实验教学示范中心湖北武汉430072

[目的/意义]在教学环境中使用虚拟数字人进行授课可以促使用户更高效地在线学习。本研究旨在探究在线学习中虚拟数字人特征对用户在线学习效果的影响,为在线教学视频设计和教学策略优化提供参考。[方法/过程]结合准社会互动理论,使用VTu... 详细信息

[目的/意义]在教学环境中使用虚拟数字人进行授课可以促使用户更高效地在线学习。本研究旨在探究在线学习中虚拟数字人特征对用户在线学习效果的影响,为在线教学视频设计和教学策略优化提供参考。[方法/过程]结合准社会互动理论,使用VTube Studio软件设计虚拟数字人教学的视频材料,招募用户观看教学视频并测量用户的主观感受,对在线学习中虚拟教师授课的情境进行探究。[结果/结论]虚拟数字人的吸引力、拟人化特征通过用户对虚拟数字人的态度和学习满意度的链式中介作用积极影响在线学习效果,拟人化到学习效果的中介路径之间存在遮掩效应;准社会互动对学习满意度有积极影响,而对学习效果存在负面作用。

关键词：虚拟数字人虚拟人虚拟教师学习效果准社会互动