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任务指令驱动的工业机器人离线编程关键技术研究

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任务指令驱动的工业机器人离线编程关键技术研究

作者：林旭军浙江大学

学位级别：硕士

传统的工业机器人离线编程软件侧重于动作指令编程,面向任务编程化的程度低,针对复杂任务的编程,编程繁琐且编程耗时长。因此,传统的以动作指令编程为主导的离线编程软件难以满足日需增长的机器人操作应用,设计以面向工业机器人任务指... 详细信息

传统的工业机器人离线编程软件侧重于动作指令编程,面向任务编程化的程度低,针对复杂任务的编程,编程繁琐且编程耗时长。因此,传统的以动作指令编程为主导的离线编程软件难以满足日需增长的机器人操作应用,设计以面向工业机器人任务指令编程的离线编程软件得到广泛的关注与研究。随着传感技术的发展,以相机为代表的人机交互方式日趋成熟,通过相机实现手势驱动机器人完成任务,实现机器人操作的易用性与快捷性。但是目前机器人的手势驱动控制缺乏系统性的层次描述,只能完成简单的动作,并且手势与机器人指令映射单一。在机器人规划层面,操作人员占据主体地位,机器人内部缺乏智能化的自主规划,无法对操作人员的规划进行优化处理。针对上述工业机器人任务指令编程的关键技术问题,本文对其进行探索与研究,内容如下:研究面向任务指令离线编程的系统方法。首先基于模块化解耦合设计方法,设计了层次化的任务指令编程系统;然后针对离线编程任务指令的编程语言,提出了自顶向下的任务指令封装方法,实现专家与操作人员的指令层次开发;再者针对编程语言的解释器,基于自动机原理设计了高效的解释执行式的解释器;最后针对编程方式,提出了一种树形结构的图形控件可视化编程方法,以树视图的方式呈现机器人的操作指令,使得编程开发效率快速化,操作简单化。研究基于任务指令的工业机器人手势驱动控制方法。首先针对任务指令的层次架构,设计了手势类型,并以模块化的方式实现手势与任务指令的解耦合;然后利用Kinect深度相机,对手势图像进行预处理,实现手势的背景分割;接着基于神经网络的卷积深度可分离,实现静态手势的实时识别,基于手势序列的空间方向序列和静态手势识别结果,实现动态手势序列的实时识别;最终将手势识别结果通过手势指令映射器,实现机器人手势驱动控制。研究面向任务的工业机器人自适应空间路径规划方法。首先针对人工势场路径规划法分析其中存在的不足;然后针对三维空间中障碍物的表述方法,提出了基于八叉树的球树模型表达方式;针对改进人工势场法存在的不可达点问题,提出构造虚拟目标点的方法;针对路径规划方法所得点仅满足位置连续的问题,通过路径压缩提取必要信息点,并构造光顺曲线实现路径的光顺化;最后实现机器人路径规划的连续化。实现面向任务指令的工业机器人离线编程系统并进行验证。基于本文研究的任务指令离线编程方法、手势驱动的人机交互方式和自适应空间路径规划方法,从系统的功能模块需求出发,设计了系统的层次架构和交互界面,最终通过机器人运动仿真来说明和验证本文提出方法的可行性和有效性。

关键词：工业机器人任务指令离线编程手势交互路径规划

任务指令和工作记忆对二语学习者书面语产出的影响

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外语与外语教学 2015年第1期 56-61页

作者：易保树倪传斌南京师范大学外国语学院江苏南京210097 安徽农业大学外国语学院安徽合肥230036

本次实证研究以任务指令和工作记忆为自变量,学习者书面语产出的流利度、准确度和复杂度为因变量来考察任务指令和工作记忆对学习者书面语产出的影响。结果显示:1)任务指令和工作记忆对二语学习者书面语产出的流利度和词汇复杂度影响不... 详细信息

本次实证研究以任务指令和工作记忆为自变量,学习者书面语产出的流利度、准确度和复杂度为因变量来考察任务指令和工作记忆对学习者书面语产出的影响。结果显示:1)任务指令和工作记忆对二语学习者书面语产出的流利度和词汇复杂度影响不显著;2)任务指令对书面语产出的准确度没有影响,但是工作记忆对准确度影响显著;3)任务指令和工作记忆对句法复杂度影响显著;4)任务指令对书面语产出的作用受工作记忆容量的影响,任务指令和工作记忆存在交互作用。上述结果可以为英语写作教学提供参考,在英语写作教学时给学习者的任务指令要明确而有针对性,要根据学习者的个体差异(如工作记忆容量)选择合适的任务指令,因为任务指令和工作记忆可能会影响学习者的语言产出表现。

关键词：任务指令工作记忆流利度准确度复杂度

言语与空间任务指令对数字–空间联结编码的影响

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心理与行为研究 2020年第6期18卷 734-740页

作者：潘运赵竹君戴隆农贵州师范大学心理学院贵阳550025

以1~9除5外的阿拉伯数字和汉字标签"左""右"为实验材料,采用数字奇偶判断任务,探讨任务指令对数字–空间联结编码的影响。结果发现:言语任务指令条件下,词语一致性与物理一致性的交互作用显著,且词语一致和不一致时均未发现空间–数字... 详细信息

以1~9除5外的阿拉伯数字和汉字标签"左""右"为实验材料,采用数字奇偶判断任务,探讨任务指令对数字–空间联结编码的影响。结果发现:言语任务指令条件下,词语一致性与物理一致性的交互作用显著,且词语一致和不一致时均未发现空间–数字联合反应编码效应(SNARC),表明言语–空间编码在数字–空间联结中更有优势;空间任务指令条件下,物理一致性主效应显著,且词语一致和不一致时均出现了SNARC效应,表明视觉空间编码更有优势。说明数字–空间联结编码受实验任务指令的影响,被试会根据任务指令设置的情景选择视觉空间编码或言语–空间编码对数字进行空间联结。

关键词：视觉空间编码言语–空间编码任务指令数字–空间联结 SNARC效应

读后续写任务指令对高中英语学习者写作表现的影响

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读后续写任务指令对高中英语学习者写作表现的影响

作者：董迪大连海事大学

学位级别：硕士

“注意”在语言习得中起着重要的作用且有意识的注意可以促进语言习得效果。本研究使用不同的读后续写任务指令来操控学习者的注意力资源分配,以探究任务指令对学习者写作表现的影响。具体而言,本研究以山东省某重点高中的三名学生为研... 详细信息

“注意”在语言习得中起着重要的作用且有意识的注意可以促进语言习得效果。本研究使用不同的读后续写任务指令来操控学习者的注意力资源分配,以探究任务指令对学习者写作表现的影响。具体而言,本研究以山东省某重点高中的三名学生为研究对象,根据在续写任务中要求使用阅读材料中关键词的数量,把读后续写任务指令划分为三种类型:无关键词组、五个关键词组以及十个关键词组,通过半结构访谈和焦点小组访谈,从整体和个人两个层面具体分析学习者写作的准确性、复杂性以及流利性。研究结果表明:(1)在整体方面,读后续写任务指令对高中英语学习者写作的准确性具有显著影响,其中无关键词组写作的准确性最高。读后续写任务指令对学习者写作的复杂性没有显著影响。读后续写任务指令对学习者写作的流利性方面,只在W/EFT指标中具有显著性影响。(2)在个人方面,三名被试者在三种不同任务指令的读后续写中的写作表现不尽相同。三名被试者续写中的准确性在无关键词组最高;在写作的复杂性和写作的流利性方面不同,各自呈现出不同的特点。通过访谈以及写作语料的分析,可以看出续写中不同的写作表现还会受到学习者的情感、语言素材的积累以及阅读材料故事情节的影响。在理论方面,本研究结果进一步验证了读后续写的促学效果,为读后续写的研究提供了不同的研究视角。在教学方面,教师可以根据不同的读后续写任务指令来提高学习者的写作表现。教师可以利用无单词选择组提高学习者写作的准确性,利用五个单词选择组提高学习者的故事构思能力以及写作的复杂性等。

关键词：注意力资源分配读后续写任务指令写作表现

2022年全国甲卷作文题任务指令的两个“引导”

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中学语文教学参考 2023年第1期 67-69页

作者：陈兴华云南师范大学附属中学云南昆明650500

2022年全国甲卷作文题的“引导教学”,在基于材料选用特点所形成的引导之外,也基于任务指令话语形成两个“引导”。技术层面,引导学生在对话框架下考试作文怎样解题接话。理念层面,引导中学生作文的底线理念:作文应是在真实情境中真实... 详细信息

2022年全国甲卷作文题的“引导教学”,在基于材料选用特点所形成的引导之外,也基于任务指令话语形成两个“引导”。技术层面,引导学生在对话框架下考试作文怎样解题接话。理念层面,引导中学生作文的底线理念:作文应是在真实情境中真实有用的。前者旨在提升考试作文的对话效率,后者呼应“2017年版课标”的“实践性”内涵。

关键词：全国甲卷作文题任务指令引导

基于任务类型与任务指令的高考作文命题改进策略

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中学语文教学 2019年第3期 77-80页

作者：欧阳国胜福建省厦门外国语学校福建教育学院语文课程及教学研究所 361012

从高考作文命题"任务类型"与"任务指令"的角度具体阐述高考作文在防止套作上的命题策略,并阐述了当前高考作文材料尚未涉及的两种"任务类型",从科学命题的角度为写作能力检查的公平性提供了技术保障。

关键词：高考作文任务类型任务指令防止套作

不同任务指令对7～11岁儿童数字-空间联结编码影响的实验研究

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不同任务指令对7～11岁儿童数字-空间联结编码影响的实验研究

作者：乔文静贵州师范大学

学位级别：硕士

数字在人们的生活、学习和工作中发挥着重要的作用。已有数字心理表征的研究表明,数字加工与空间认知有着密切联系,并将这种关系定义为数字-空间联结。随着对该联结的深入,开始有研究探讨这种联结的编码机制,并认为数字-空间联结主要存... 详细信息

数字在人们的生活、学习和工作中发挥着重要的作用。已有数字心理表征的研究表明,数字加工与空间认知有着密切联系,并将这种关系定义为数字-空间联结。随着对该联结的深入,开始有研究探讨这种联结的编码机制,并认为数字-空间联结主要存在视觉空间和言语-空间这两种编码。然而,目前较少有研究探讨数字-空间联结编码的发展特点,以及在该联结发展过程中是视觉空间编码还是言语-空间编码更占优势。因此,这些问题值得进一步探讨。本研究采用数字大小判断任务,以阿拉伯数字1、2、8、9为实验材料,被试为贵州某小学150名7岁、9岁和11岁儿童以及贵州某大学50名大学生,探讨不同任务指令对儿童和成人数字空间-联结编码的影响,这有助于进一步理解数字-空间联结编码的发展特点及其认知机制。实验1考察言语-空间指令对71岁儿童数字-空间联结编码的影响及其编码的发展特点;实验2考察视觉空间指令对71岁儿童数字-空间联结编码的影响及其编码的发展特点。研究结果发现:(1)在言语-空间指令条件下,儿童从7岁开始已经表现出了SNARC效应,言语-空间编码占主导地位,儿童的编码方式和成人相同,且随着年龄的增长言语-空间编码更显著;(2)在视觉空间指令条件下,儿童从7岁开始已经表现出了SNARC效应,仅存在视觉空间编码,言语-空间编码没有激活,儿童的编码方式和成人相同,但从11岁开始,视觉空间编码随着年龄的增长逐渐减弱。这些结果表明,不同任务指令确实影响了不同年龄段个体数字-空间联结的编码方式。

关键词：数字-空间联结 SNARC效应任务指令言语-空间编码视觉空间编码

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初中议论类任务驱动型作文教学的行动研究

初中议论类任务驱动型作文教学的行动研究

作者：马亮明太原师范学院

学位级别：硕士

在初中议论类任务驱动型作文教学中,“任务指令”是重点和难点。然而,初中学生对于此类作文的接触比较少,容易忽视作文中的“任务指令”,加之学生对不同种类的任务要求缺少有效的掌握方法,导致写作中任务的掌握完成度不高。因此,本论文... 详细信息

在初中议论类任务驱动型作文教学中,“任务指令”是重点和难点。然而,初中学生对于此类作文的接触比较少,容易忽视作文中的“任务指令”,加之学生对不同种类的任务要求缺少有效的掌握方法,导致写作中任务的掌握完成度不高。因此,本论文在大量的文献研究基础之上,对议论类任务驱动型作文进行概念辨析和特点分析,并通过结合实际的语文写作教学,针对学生作文中出现的“无法准确把握完成任务指令”的核心问题,设计并展开三轮行动研究。旨在通过具体的写作教学策略的运用,解决初中学生在实际的写作中出现的问题,力图通过理论和实践相结合的方式探索出有利于议论类任务驱动型作文教学的有效方法。具体的实施过程如下:1.通过收集相关资料和批阅学生作文,对当前议论类任务驱动型作文教学中所出现的问题进行分析。2.根据存在的问题和学生学情确定合适的写作教学策略,设计行动计划。3.行动实施。根据计划实施三轮行动,每轮的行动实施时长为三周。4.得出结论。通过总结和反思三轮行动研究,并结合研究数据的分析、课堂观察、作业反馈以及学生的访谈内容,得出本研究的结论。说明本次行动研究中运用的写作策略有利于促进学生把握完成议论类任务驱动型作文中的“任务指令”。

关键词：初中语文任务指令任务驱动型作文行动研究

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动静态手势驱动的机械手协同控制研究

动静态手势驱动的机械手协同控制研究

作者：彭理仁浙江大学

学位级别：硕士

随着工业机器人/机械手应用范围的不断拓展,机械手操作任务越来越复杂,传统的操作杆、操作面板等人机交互操作方式已难以满足机械手构建执行任务的多方面需求。因此在机械手操作控制中,手势作为一种直观的人机交互方式近年来得到广泛关... 详细信息

随着工业机器人/机械手应用范围的不断拓展,机械手操作任务越来越复杂,传统的操作杆、操作面板等人机交互操作方式已难以满足机械手构建执行任务的多方面需求。因此在机械手操作控制中,手势作为一种直观的人机交互方式近年来得到广泛关注与研究。而目前手势在机械手操作控制的应用中,手势为主导的绝对示教使得复杂任务难以完成;缺乏对动态手势与静态手势进行系统性地描述,使得机械手难以理解操作人员表达的完整意图。针对上述问题,本文提出动静态手势驱动的机械手协同控制方法,以充分发挥在任务构建执行中操作人员的智能决策性与机械手的自主感知规划能力。本文的主要研究内容如下:研究基于深度图像的动静态操作手势识别方法.首先基于Kinect获取深度图像并进行预处理。基于对静态手势轮廓的Hu不变矩特征提取,采用深度神经感知网络模型改进分类器模型,构建基于单帧深度图像的静态手势识别模型,提高了静态手势识别率。针对动态手势质心方向角序列识别中,手势质心运动快慢导致的识别准确率不高的问题,提出基于限距方式质心序列采样方法,并结合隐马尔科夫模型构建动态手势识别模型,保障了动态手势识别的准确性与鲁棒性。研究手势驱动的机械手协同控制任务指令构建方法.首先提出基于动静态手势结合识别驱动的机械手协同控制模型,以充分发挥任务构建过程中人的智能决策性与机械手的自主性。然后面向手势驱动,系统地设计了多层次机械手协同控制指令集并实现了其编译器。最后将手势与指令匹配映射,以机械手操作指令的自主构建来对任务进行描述,完成了手势驱动机械手协同控制任务的自主生成,解耦了从任务构建到任务执行这一过程,为任务的执行预留了优化的空间。研究机械手协同控制任务多层次自主解析执行方法。首先面向任务解析执行进行机械手运动学建模。然后基于任务语法树对机械手协同控制任务多层次自主解析,先基于任务层级结点子树规划作业次序,再基于动作层级结点解析生成机械手多段运动路径。最后充分发挥机械手底层自主感知规划能力,针对难以保障任务安全性的问题,基于虚拟势场感知,优化调整机械手运动路径矢量;针对多段路径停止-加速过渡造成的刚性冲击问题,基于圆弧插补混合多段路径,减少关节停止—加速次数以减少刚性冲击。实现基于手势驱动的机械手协同控制系统并进行验证。基于本文研究的动静态手势识别方法、手势驱动机械手协同控制任务指令构建方法、机械手协同控制任务多层次自主解析执行方法,从系统的功能需求分析出发,设计系统的总体框架和人机交互界面,从仿真与控制实体机械手执行任务两个方面对协同控制系统进行验证。

关键词：动静态手势手势识别机械手协同控制任务指令