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水下人-机协同搜救作业人因可靠性分析研究

中国安全生产科学技术 2024年第6期20卷 67-77页

作者：汪洋贺宜聪段文杰陈德山赵江滨吴兵武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心湖北武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 武汉长江航道救助打捞局湖北武汉430014

为分析水下人-机协同搜救作业人因可靠性并识别其关键影响因素,根据水下搜救训练实际和相关研究结论提取人因可靠性影响因素;建立人因可靠性影响因素体系,利用解释结构模型定性分析各影响因素间相关关系,将建立的各影响因素的解释结构... 详细信息

为分析水下人-机协同搜救作业人因可靠性并识别其关键影响因素,根据水下搜救训练实际和相关研究结论提取人因可靠性影响因素;建立人因可靠性影响因素体系,利用解释结构模型定性分析各影响因素间相关关系,将建立的各影响因素的解释结构模型转换为贝叶斯网络拓扑结构,分别构建潜水员作业、无人遥控潜水器(ROV)作业、人-机协同作业人因可靠性分析贝叶斯网络;通过对3类贝叶斯网络进行推理,揭示影响人因可靠性的关键因素及其依赖关系,并定量分析3种作业模式下的人因可靠性变化。结果表明:人-机协同搜救作业中“误解意图”“通信不畅”“信息不对称”“作业精度不足”“丧失救助能力”等影响因素起到关键作用;当上述因素得到较好控制时,人-机协同搜救作业的人因可靠性将会表现出优于单纯的ROV或潜水员独立施救的效能。研究结果可为水下搜救作业人因可靠性分析与提升提供参考。

关键词：水下搜救人-机协同人因可靠性解释结构模型贝叶斯网络融合

基于6D位姿识别面向任意物体的智能人-机协同递送

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工程科学学报 2024年第1期46卷 148-156页

作者：张树忠朱祺张弓陈旭飞杨根吴月玉齐春雨邸思福建理工大学福建省智能加工技术及装备重点实验室福州350108 广州先进技术研究所广州511458 中国科学院大学北京100049

在日常实践中存在大量人与人之间的多样性物体递送需求,这可以依靠协作机器人来完成这些简单、耗时又耗力的任务.为此,针对人-机协同递送过程中无法精确识别物体位姿导致难以准确抓取的问题,引入基于Pn P算法(Perspective-nPoint)的物... 详细信息

在日常实践中存在大量人与人之间的多样性物体递送需求,这可以依靠协作机器人来完成这些简单、耗时又耗力的任务.为此,针对人-机协同递送过程中无法精确识别物体位姿导致难以准确抓取的问题,引入基于Pn P算法(Perspective-nPoint)的物体6D位姿识别网络,实现待递送物体位姿的精确识别;提出改进的被递送物体数据集制作方法,实现面向任意物体的精准识别;通过视觉系统标定、坐标转换以及抓取方案改进,实现物体的精确位姿定位与准确抓取;为验证所提出的人-机协同递送系统的有效性,进行了基于LineMod数据集和自制数据集的人-机物体递送对比实验.结果表明,面向自制数据集的物体递送提出的人-机递送系统平均误差距离为1.97 cm,递送平均成功率为76%,平均递送时间为30 s;如不考虑抓取姿势,其递送成功率可达89%;具有较好的鲁棒性,应用前景良好.

关键词：人-机协同物体递送 PnP算法残差网络数据集

打开算法黑箱:建构“人-机协同”的新闻伦理机制——基于行动者网络理论的研究

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当代传播 2022年第1期 51-55页

作者：林凡林爱珺暨南大学外国语学院暨南大学新闻与传播学院

本文用控制论详细分析了算法黑箱的产生机理,剖析智能新闻生产、分发、接收过程中技术黑箱的运作逻辑及其带来的伦理风险,用拉图尔行动者网络理论讨论技术道德化的可能性与路径,主张将价值理性嵌入人工智能打造新闻道德智能体,在不同阶... 详细信息

本文用控制论详细分析了算法黑箱的产生机理,剖析智能新闻生产、分发、接收过程中技术黑箱的运作逻辑及其带来的伦理风险,用拉图尔行动者网络理论讨论技术道德化的可能性与路径,主张将价值理性嵌入人工智能打造新闻道德智能体,在不同阶段对算法主体实施“监控、预警与奖惩”的伦理干预,构建“人-机协同”算法新闻伦理机制。

关键词：智能传播行动者网络理论算法黑箱新闻道德智能体人-机协同

基于积分强化学习的助力型人-机协同搬运技术研究

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基于积分强化学习的助力型人-机协同搬运技术研究

作者：陈旭飞福建工程学院

学位级别：硕士

日常实践中,存在大量人与人之间的繁重物件转移和搬运操作。例如:在工业生产线中,操作者们必须一起将发动机等重物运输并笨拙地存放在难以接近的区域,这需要耗费大量的时间和人力。如今随着协作机器人在工业生产中的广泛应用,可以让协... 详细信息

日常实践中,存在大量人与人之间的繁重物件转移和搬运操作。例如:在工业生产线中,操作者们必须一起将发动机等重物运输并笨拙地存放在难以接近的区域,这需要耗费大量的时间和人力。如今随着协作机器人在工业生产中的广泛应用,可以让协作机器人作为人类的同事协同工作,就像人类与人类一样。这就是:人-机协同。为此,针对人-机协同搬运中位置精度低,所需操作者交互力过高的问题,本文提出一种基于积分强化学习的助力型人-机协同搬运方法。根据人-机协同搬运的动力学模型,重点分析协同搬运的全流程。提出协同搬运的内外环数学模型,然后运用基于积分强化学习的自适应阻抗控制构建人与机器人协同搬运方法,并进行了协同搬运实验验证。主要研究内容如下:(1)基于人-机协同搬运所使用的机器人参数,并结合人的特点,建立人-机协同搬运的数学模型。推导出正逆运动学解析方程,并对搬运工件的自重进行补偿。同时在MATLAB中使用机器人工具箱对模型算法进行验证。(2)根据建立的人-机协同运动学模型,引入阻抗控制方法,并对比分析两种主要阻抗模型:基于位置和基于力的阻抗控制。建立基于位置的阻抗控制搬运数学模型,利用时序分析阻抗控制参数对于系统的影响。对基于位置的阻抗控制进行仿真测试,通过对比分析多种输入力信号下的输出变化,验证阻抗控制在抵抗外部干扰的有效性。(3)考虑强化学习在人-机协同搬运的应用,利用最优控制理论,分析协同搬运阻抗模型的特点。建立协同搬运控制的内外环结构数学模型,设计价值函数以及积分强化学习架构。最后结合仿真分析,验证了强化学习下人-机协同搬运具有减小人力需求,以及更有效的阻抗参数等优势。(4)搭建人-机协同搬运实验平台,对六维力传感器所测得的数据进行滤波优化,以减小干扰误差,并对比分析降噪效果。采用一维作用力验证力跟踪控制的有效性,最后通过三维空间轨迹的搬运实验,对本文所提出方法进行验证,实验结果验证了其在人-机协同搬运过程中的有效性。

关键词：人-机协同物体搬运阻抗控制力控制积分强化学习

基于残差网络的6D位姿识别下助能型人—机协同物体递送研究

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基于残差网络的6D位姿识别下助能型人—机协同物体递送研究

作者：朱祺福建工程学院

学位级别：硕士

在日常实践中,存在大量人类与人类之间的多样性物体递送需求。例如:在汽车生产线上,工人需要提取零件将其交付给同事,或从同事那里获取零件并将其安置在适当的位置;又如家庭中,子女帮助卧床的老人传递水杯;医疗手术中,助手接过医生用完... 详细信息

在日常实践中,存在大量人类与人类之间的多样性物体递送需求。例如:在汽车生产线上,工人需要提取零件将其交付给同事,或从同事那里获取零件并将其安置在适当的位置;又如家庭中,子女帮助卧床的老人传递水杯;医疗手术中,助手接过医生用完的手术工具等,这都需要耗费大量的时间和人力。在这些场景中,不仅需要高效快速地进行目标物体的递送,还需要将交互对象的安全放在首位。协作机器人可作为人类的同事,来完成这些简单、耗时又耗力的任务。我们期望人类和机器人能够以自然又有效的方式无缝地完成递送物件,就像人类自然地将物件移交给其他人一样。为此,针对人-机协同递送过程中无法精确识别物体位姿导致难以准确抓取的问题,本文提出基于6D位姿识别的人-机协同递送系统。引入基于残差网络的物体6D位姿识别算法,实现待递送物体位姿的精确识别;提出改进的被递送物体数据集制作方法,实现面向任意物体的精准识别;最后通过视觉系统标定、坐标转换以及抓取方案改进,实现人类将目标物体精准地递送给机器人。主要研究内容如下:(1)为解决6D位姿识别问题,引入残差网络对图像进行语义分割和关键点向量场预测,并使用RANSAC投票预测关键点坐标,然后通过改进的EPnP算法进行物体位姿预测,可提高准确性。(2)通过分析现有LineMod数据集的优缺点,并基于最新的三维重建技术,提出改进数据集制作方法。为实现日常物体的精确识别自制数据集,节省了数据集的制作周期。(3)通过对相机内参进行标定及手眼标定方法,获得从物体坐标系到相机坐标系再到机器人基坐标之间的转换关系,得到目标物体在机器人基坐标系中的位姿。提出位置与姿态分开计算的抓取方法,实现物体的精确位姿定位与准确抓取。(4)为验证所提出的人-机协同方法的有效性,搭建递送实验平台。邀请4位志愿者共进行80次递送实验。实验结果表明,所提出基于自制数据集的人-机协同递送系统的平均误差距离为1.97cm,递送平均成功率为76%,平均递送时间为30s;如不考虑抓取姿势,其递送成功率可达89%;由此可见,本文提出的人-机协同递送系统具有较好的鲁棒性,可适用于不同场景和交互对象,应用前景良好。

关键词：人-机协同物体递送 6D位姿残差网络数据集

角色重塑与能力重构:生成式人工智能对编辑工作的挑战与应对

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编辑学刊 2024年第3期 115-120页

作者：谢凡中小学管理杂志社

当前学术期刊必须重新认识生成式人工智能带来的影响并探讨如何与之协同共生,通过持续性的“阵地”坚守和适应性的功能调整,更好地应对生成式人工智能带来的重重挑战。面对新一轮技术冲击,期刊编辑要对“人-机协同”这一未来职业发展趋... 详细信息

当前学术期刊必须重新认识生成式人工智能带来的影响并探讨如何与之协同共生,通过持续性的“阵地”坚守和适应性的功能调整,更好地应对生成式人工智能带来的重重挑战。面对新一轮技术冲击,期刊编辑要对“人-机协同”这一未来职业发展趋势有清醒认识,以协同思维重塑自身的职业角色,并通过不断学习、适应和创新,深耕专业领域,提升数字素养,从而在人工智能时代持续保持竞争力。

关键词：生成式人工智能 ChatGPT 学术期刊编辑工作人-机协同数字素养

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空战格斗飞行机动数据库建立及应用

航空学报 2023年第S1期44卷 39-47页

作者：马金毅王灿薛涛艾剑良董一群复旦大学航空航天系上海200433

空战格斗任务面临环境高复杂性、博弈强对抗性、响应高实时性、信息不完整性、边界不确定性等多项挑战。为此,已建立人类飞行员空战格斗飞行机动数据库ACED(Air Combat Engagement Database),系统采集人类优秀飞行员空战格斗飞行机动数... 详细信息

空战格斗任务面临环境高复杂性、博弈强对抗性、响应高实时性、信息不完整性、边界不确定性等多项挑战。为此,已建立人类飞行员空战格斗飞行机动数据库ACED(Air Combat Engagement Database),系统采集人类优秀飞行员空战格斗飞行机动数据。基于该数据库,首先分析了空战格斗飞行机动方程,提出应重点分析飞行员在空战任务中的滚转角及法向过载决策指令;研究确定了近距空战格斗任务中的人类飞行员飞行机动决策时间窗,并采用能量谱分析方法确定了飞行员在近距空战格斗飞行机动中的滚转角决策频率;针对采用航炮作为主武器的近距空战格斗任务,研究了近距空战格斗敌机轨迹预测算法。相关方法可有效预测航炮炮弹生命周期内的敌机未来轨迹,有力支撑了航炮自动火控算法的研发,助力在相关空战竞赛中取得优异成绩。本文系列应用示例验证了已建立的空战格斗飞行机动数据库的有效性。

关键词：自主空战近距空战格斗人-机协同飞行机动数据库机器学习

Hybrid-augmented intelligence： collaboration and cognition

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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2017年第2期18卷 153-179页

作者： Nan-ning ZHENG Zi-yi LIU Peng-ju REN Yong-qiang MA Shi-tao CHEN Si-yu YU Jian-ru XUE Ba-dong CHEN Fei-yue WANG Institute of Artificial Intelligence and Robotics Xi ' an Jiaotong University Xi ' an 710049 China National Engineering Laboratory of Visual Information Processing Applications Xi 'an Jiaotong University Xi'an 710049 China State Key Laboratory of Management and Control for Complex Systems Institute of Automation Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China

人工智能追求的长期目标是使机器能像人一样学习和思考。由于人类面临的许多问题具有不确定性、脆弱性和开放性,任何智能程度的机器都无法完全取代人类,这就需要将人的作用或人的认知模型引入到人工智能系统中,形成混合-增强智能的形态... 详细信息

人工智能追求的长期目标是使机器能像人一样学习和思考。由于人类面临的许多问题具有不确定性、脆弱性和开放性,任何智能程度的机器都无法完全取代人类,这就需要将人的作用或人的认知模型引入到人工智能系统中,形成混合-增强智能的形态,这种形态是人工智能或机器智能的可行的、重要的成长模式。混合-增强智能可以分为两类基本形式:一类是人在回路的人机协同混合增强智能,另一类是将认知模型嵌入机器学习系统中,形成基于认知计算的混合智能。本文讨论人机协同的混合-增强智能的基本框架,以及基于认知计算的混合-增强智能的基本要素:直觉推理与因果模型、记忆和知识演化;特别论述了直觉推理在复杂问题求解中的作用和基本原理,以及基于记忆与推理的视觉场景理解的认知学习网络;阐述了竞争-对抗式认知学习方法,并讨论了其在自动驾驶方面的应用;最后给出混合-增强智能在相关领域的典型应用。

关键词：人-机协同混合增强智能认知计算直觉推理因果模型认知映射视觉场景理解自主驾驶汽车

WS-mCNC移动数控系统软件架构及其编译功能实现

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制造业自动化 2007年第12期29卷 94-98页

作者：张飞王治森陈晓明合肥工业大学CIMS所合肥230009

将网络与移动通信技术引入数字化制造系统中,突破车间在数字化制造系统中的瓶颈,形成新的人-机协同制造模式。本文介绍了基于.NET Framework的WS-mCNC分布式移动数控系统组成,分析了其混合软件体系架构的组成及特点,并讨论了基于XML We... 详细信息

将网络与移动通信技术引入数字化制造系统中,突破车间在数字化制造系统中的瓶颈,形成新的人-机协同制造模式。本文介绍了基于.NET Framework的WS-mCNC分布式移动数控系统组成,分析了其混合软件体系架构的组成及特点,并讨论了基于XML Web服务的混合模式数控编译器的实现。

关键词：移动数控人-机协同混合模式编译 web服务