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Accurate manipulation of anthropomorphic robotic arm based on 3D human eye gazing with posture error compensation

Science China Technological Sciences 2025年

作者： Quanlin LI Xianzong WANG jiaji ma Qianjun HUANG Qizhi JIANG Wenbin CHEN Caihua XIONG State Key Laboratory of Intelligent manufacturing Equipment and Technology School of Mechanical Science and Engineering Huazhong University of Science and Technology Institute of Medical Equipment Science and Engineering Huazhong University of Science and Technology

As humans and robots work closer together than ever, anthropomorphic robotic arms with intuitive human-robot interaction interfaces have drawn massive attention to improving the quality of robot-assisted manipulation. In pursuit of this,we designed a dedicated 7-degrees-of-freedom (DoF) anthropomorphic robotic arm having three compact differential joints and a head-mounted gaze tracker enabling head-pose-tracked 3D gaze estimation. Moreover, two key challenges were addressed to achieve accurate robot-assisted manipulation of the object indicated by the direction of human gaze. First, a novel predictive pupil feature was proposed for 3D gaze estimation. Differing from most existing features subjected to the common paraxial approximation assumption, the proposed novel predictive pupil feature considered the light refraction at two corneal surfaces with a more realistic eye model, significantly improving the 3D gaze estimation accuracy when the eyeball rotates at large angles. Second, a novel optimization-based approach was developed to efficiently compensate for the posture errors of the designed 7-DoF anthropomorphic robotic arm for accurate manipulation. Compared with the existing Jacobian-based or optimization-based approaches with nominal joint values as iteration initial, the proposed approach computed the optimal iteration initial and realized faster convergence for real-time posture error compensation. With the posture error compensation in real time and 3D gaze estimated accurately, the human can command accurate robot-assisted manipulation using his eyes intuitively. The proposed system was successfully tested on five healthy subjects.

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THERmaL　RATE　TREATMENT　AND　ITS　EFFECT　ON　MODIFICATION　OF　Al-Si　ALLOYS

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中国有色金属学会会刊：英文版 1997年第1期7卷 138-142页

作者： Geng, Haoran ma, jiaji Bian, Xoufang Shandong Univ of Technology Ji'nan China

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关键词： Al Si alloys thermal rate treatment modification alloy melt

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EFFECTS　OF　TEMPERATURE　TREATMENT　ON　MICROSTRUCTURE　AND　PROPERTIES　OF　ZA27　ALLOY

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中国有色金属学会会刊：英文版 1995年第3期5卷 113-118页

作者： Geng, Haoran Geng, Guili Gao, Xiqi ma, jiaji Shandong Polytechnic Univ Jinan China

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关键词： ZA27 alloy high-Al Zn-based alloy thermal-rate treatment of melt

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Emergent topological states via digital(001)oxide superlattices

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npj Computational materials 2022年第1期8卷 2015-2026页

作者： Zhiwei Liu Hongquan Liu jiaji ma Xiaoxuan Wang Gang Li Hanghui Chen Key Laboratory of Polar materials and Devices Ministry of EducationEast China Normal University200241ShanghaiChina NYU-ECNU Institute of Physics NYU Shanghai200122ShanghaiChina Department of Electronic Science East China Normal University200241ShanghaiChina School of Physical Science and Technology ShanghaiTech University201210ShanghaiChina ShanghaiTech Laboratory for Topological Physics ShanghaiTech University201210ShanghaiChina Department of Physics New York UniversityNew YorkNY10012USA

Oxide heterostructures exhibit many intriguing *** we provide design principles for inducing multiple topological states in(001)(AMO_(3))_(1)/(AM′O_(3))_(1)oxide *** by first-principles calculations and model analysis,we show that a(SrMO_(3))_(1)/(SrM′O_(3))_(1)superlattice(M=Nb,Ta and M′=Rh,Ir)is a strong topological insulator with Z_(2)index(1;001).More remarkably,a(SrMoO_(3))1/(SrIrO_(3))_(1)superlattice exhibits multiple coexisting topological insulator(TI)and topological Dirac semi-metal(TDS)*** TDS state has a pair of type-II Dirac points near the Fermi level and symmetry-protected Dirac node *** surface TDS Dirac cone is sandwiched by two surface TI Dirac cones in the energy-momentum *** non-trivial topological properties arise from the band inversion between d orbitals of two dissimilar transition metal atoms and a particular parity property of(001)superlattice *** work demonstrates how to induce non-trivial topological states in(001)perovskite oxide heterostructures by rational design.

关键词： properties topological trivial

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Pre-peak on the structure factor of liquid hypoeutectic Al-Fe alloy

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Chinese Science Bulletin 1998年第14期43卷 1219-1224页

作者： Jingyu Qin Xiufang Bian Weimin Wang jiaji ma Changye Xu Shandong Univ Technol Coll Mat Sci & Engn Jinan 250061 Peoples R China Shandong Univ Technol Dept Math & Phys Jinan 250061 Peoples R China

Using a θ-θ X ray diffractometer the structure of liquid hypoeutectic Al Fe alloy at 675℃ and its change with different thermal histories are investigated . Liquid Al is used as a reference system. It is found that a pre peak appears on the small angle part of the structure factor of the nonsuperheated hypoeutectic Al Fe alloy, but disappears after superheating whereas the structure factors of liquid Al hardly change with the different thermal histories, and no pre peak can be observed on them. The appearance of a pre peak is a mark of the intermediate range order (IRO). The pre peak is taken as the correlation between Fe atoms on the IRO length scale. Assume that the crystalline structure is the first order approximation of the liquid structure. A model structure is constructed. The basic unit is a cube formed by 8 Al atoms on its corner and one Fe atom occupying its center. The translation of such a unit along its fourbody diagonals by the length of a diagonal can meet the requirement of the Fe_Fe distance and gives a DO 3 like structure. If the vacancy among the units is filled with fcc like Al cells, the composition of the entity is about Al 7Fe, close to that of the metastable phase Al 6Fe from rapid solidification. It is speculated that there are Al 6Fe like clusters in the liquid hypoeutectic Al Fe alloy.

关键词： liquid hypoeutectic Al Fe alloy structure factor pre peak X ray diffraction.

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11n中的一些纽结的解结数

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数学进展 2014年第4期43卷 599-602页

作者：马家骥北京师范大学数学科学学院数学与复杂系统教育部重点实验室北京100875 南阳师范学院数学与统计学院河南南阳473061

本文研究某些交叉数为11的纽结的解结数问题.通过亚历山大多项式和琼斯多项式决定一些纽结的解结数.

关键词：解结数亚历山大多项式琼斯多项式手术表示 Casson不变量

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“农超对接”过程中的订单违约问题研究

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科研管理 2019年第6期40卷 225-233页

作者：杨浩雄孙祎琪马家骥北京工商大学商学院北京100048 首都流通业研究基地北京100048

在'农超对接'过程中,时常会出现订单违约问题。文章根据对宁夏回族自治区'农超对接'发展情况的调研结果,建立'农超对接'订单违约问题的多智能体仿真模型,揭示'农超对接'过程中订单违约问题的影响因素并回访验证。研究结果表明:(1)农户... 详细信息

在'农超对接'过程中,时常会出现订单违约问题。文章根据对宁夏回族自治区'农超对接'发展情况的调研结果,建立'农超对接'订单违约问题的多智能体仿真模型,揭示'农超对接'过程中订单违约问题的影响因素并回访验证。研究结果表明:(1)农户违约率与农产品价格增长百分比呈同向变化。(2)合作社和超市违约率与农产品合格率呈反向变化。(3)合作社通过向农户进行信息传递对其产生正向的引导作用。基于群体偏好理论,个体农户会受到周围其他农户的群体偏好影响做出选择(加入或退出合作社)。(4)初始阶段,政府政策扶持可以提高'农超对接'履约率。长期来看,提高农户科技水平更加能促进'农超对接'的发展,且其效果优于政府扶持。

关键词： “农超对接” 订单违约农产品供应链

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我国石油钻机的发展与对策

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石油机械 2001年第5期29卷 1-5页

作者：马家骥石油勘探开发科学研究院机械所

比较详细地介绍了国外石油钻机技术的发展现状和趋势 ,并对我国石油钻机技术发展的现状作了分析 ,认为我国石油钻机技术与国外主要存在 8个方面的差距。其主要原因是国内市场需求不旺 ;基础件品种规格少 ,质量差 ;重主机轻配套、重硬件... 详细信息

比较详细地介绍了国外石油钻机技术的发展现状和趋势 ,并对我国石油钻机技术发展的现状作了分析 ,认为我国石油钻机技术与国外主要存在 8个方面的差距。其主要原因是国内市场需求不旺 ;基础件品种规格少 ,质量差 ;重主机轻配套、重硬件轻软件的倾向制约和抑制我国石油钻机的发展 ;资金短缺、独创技术少也是制约发展的重要影响因素。提出了建立相应的管理领导机构、加强基础件的研究制造、加大技术创新和技术改造资金的投入、建立研究 -生产联合体、加强总装厂建设和培养综合素质人才等

关键词：中国石油钻机现状发展趋势对策移运性机械化智能化

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Al—Pb—Cu减摩合金的研制

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特种铸造及有色合金 1989年第6期9卷 12-16页

作者：耿浩然马家骥山东工业大学

本文采用正交试验等方法,设计了Al—Pb—Cu减摩合金的成分和组织,研制了一种新型铝基减摩合金。试验结果表明,该合金可代替锡青铜制得轴瓦、轴套类滑动配件,铸件成本比ZQSn6-6-3减少4/5。

关键词： AAl-Pb-Cu合金减摩合金铝基铸造

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定向凝固条件下K对Al-Si共晶合金的变质作用

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特种铸造及有色合金 1993年第1期13卷 11-14页

作者：惠希东马家骥山东建筑工程学院济南250014 山东工业大学

介绍了定向凝固条件下K对Al-Si共晶合金固液界面稳定性、共晶Si形态尺寸及其生长动力学的影响,探讨了提高Al-Si合金机械性能的途径和K的变质机理。指出:(1)在强变质元素和一定凝固条件下,共晶Si由片状变为纤维状,并有向粒状转变的趋势。... 详细信息

介绍了定向凝固条件下K对Al-Si共晶合金固液界面稳定性、共晶Si形态尺寸及其生长动力学的影响,探讨了提高Al-Si合金机械性能的途径和K的变质机理。指出:(1)在强变质元素和一定凝固条件下,共晶Si由片状变为纤维状,并有向粒状转变的趋势。(2)K在Si晶体中和固液界面前沿的富集,封锁了孪晶生长台阶,降低了界面稳定性,使α相领先于共晶Si形核生长并促进Si产生孪晶分枝。

关键词：定向凝固变质作用铝硅合金钾

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