基于触觉和视觉信息融合的物体感知研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z28419800
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
智能机器设备方便了人们的生活,为了使它们获得更多处理事物的能力,利用机器对物体进行感知成为了研究人员的关注热点。近些年,研究人员通过模拟人体的感知系统,来使机器获得感知物体信息的能力。其中,机器触觉与机器视觉是研究人员研究的重点。在机器触觉方面,人们研制出了压力触觉传感器,然而当前的压力触觉传感器制作工艺复杂、不易阵列式多点分布并且信号读取易受干扰,进而造成获取压力触觉信息的不完整;在机器视觉方面,人们实现了通过相机对物体进行体积测量的功能,然而当前的测量方法原理复杂并且操作不便利。因此,本文研究了一种制作简单、易阵列式多点分布的压力触觉传感器,以及计算便捷、结构简单,且基于机器视觉的针对规则物体或近规则物体体积测量的方法,同时使用两种技术分别对物体信息进行了获取实验。在对物体相关信息进行测量感知时,鉴于机器触觉与机器视觉本身测量方式的特点,导致获悉的信息存在着局限性。为了可以简单快速地完成更多物体信息地获取,本文将利用触觉与视觉技术获得的物体信息进行融合,以此来进一步感知物体。本文利用Velostat压敏薄膜结合金属溅射工艺制作了一种柔性的且具有14x14阵列传感点的压力触觉传感器。该传感器具有良好的灵敏度和整体稳定性。通过正交式的内部电极排布结构,所设计的传感器信号读取电路避免了信号串扰问题,提高了信号读取准确度。设计的传感器可结合机器学习算法,用于物体种类的识别,本文使用BP神经网络算法结合传感器,对5种物体进行分类,其中测试数据集的分类准确率可达93.33%。在规则物体体积的测量以及近规则物体体积的近似估计方面上,本文使用双目相机和单目相机联用的方式,结合图像处理算法,计算出相关被测物体的体积。测量体积的平均相对误差为5.43%。为了更多地获知物体的信息,将触觉传感器和基于机器视觉的体积测量方法进行结合,获知了被测物体的质量信息和平均密度信息。对于材质单一且实心的物体,还可以通过平均相对密度,进一步获取物体的材质信息。整体来讲,本文提出的物体感知方案使用便捷、原理简单,在未来智能感知系统中有着良好的前景。
其他文献
乙烯是最重要的化工原料之一,其生产能力可用于衡量石油化工水平。目前大部分乙烯是由蒸汽裂解法生产的,蒸汽裂解法生产乙烯时,由于二次反应的存在会使得裂解炉内壁附着一层焦炭,导致裂解炉热阻上升,乙烯产能下降,甚至威胁生产安全。因此每过一段时间就需要进行清焦操作,而清焦前后伴随着退料与投料过程。清焦常用方法为蒸汽-空气烧焦法,烧焦、投料、退料过程分为数十步,操作人员操作时裂解炉可能不平稳,因此称为非平稳操
学位
目的 探讨改良腹腔镜术与传统腹腔镜术治疗急性化脓性阑尾炎(ASA)对患者围术期指标、疼痛程度、炎症反应、应激指标、凝血功能的影响。方法 选取我院2019年2月~2022年2月收治的86例ASA患者,按手术方法不同,分为改良腹腔镜组(n=43)、传统腹腔镜组(n=43)。传统腹腔镜组接受传统的腹腔镜术式治疗,改良腹腔镜组接受改良的腹腔镜单切口术式治疗。对比两组围术期指标、手术前后阑尾炎炎症反应(AI
期刊
深度强化学习(DRL)算法是目前非常流行的机器学习方法,并被大规模地在需要智能控制的环境中测试或应用,包括路径规划,统筹安排,博弈等等。其中,Atari游戏是一个极具代表性的DRL算法评估环境,原因在于Atari像素游戏采用的图像输入是目前通用的数据输入格式。就传统的DRL算法而言,受到神经网络(NN)的卷积计算方式的限制,DRL同样只能考虑欧氏空间数据。但是对于智能体来讲,只考虑欧氏空间数据输入
学位
互联网的全面覆盖,促进了跨境电商的发展。跨境电商直播拓展了销售范围,面对的受众群体遍布全球,这就对跨境电商直播人才提出新的要求,需要其具有较强的英语运用能力,可以用英语进行商品介绍和商业运营。本文主要对跨境电商直播背景下跨境电商英语人才语言技能培养现状进行分析,并探究跨境电商英语人才语言技能培养路径。
期刊
高端装备智能制造正向着自动化、智能化飞速发展,高端装备生产装配过程中其构件的准确检测是智能制造实现的关键,计算机视觉因其非接触和高精度的特点被广泛应用于构件的检测,被测构件图像的质量直接影响着被测构件视觉检测的准确性。在被测构件的成像过程中,成像系统的离焦、相对运动和镜面高光会造成被测构件图像的混合退化。现有的图像复原方法大多针对图像中存在单一退化情况进行处理,难以准确实现混合退化的被测构件图像复
学位
随着国内机动车数量的逐渐增多,城市居民面临着越来越严重的交通噪声问题。根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第62条第八项规定:“驾驶机动车不得在禁止鸣喇叭的区域或者路段鸣喇叭”,为监管禁止鸣笛区域中出现乱鸣笛情况,辅助监管的鸣笛监测系统应运而生。而鸣笛监测系统缺乏相应的国家计量校准规范来规定该系统需要达到的性能和准确度。因此,对鸣笛监测系统关键参数的校准方法研究具有十分重要的实际意义。本文
学位
锅炉燃烧系统具有较强的非线性和耦合性,调节不当会造成燃烧不稳定,效率低下,甚至威胁机组安全。随机分布控制系统是随机控制体系的重要组成部分。在随机分布控制理论中,输出概率密度函数(Probability Density Function,PDF)可以更全面地描述系统的输出信息,控制系统实际输出PDF的形状即可获得期望的产品特性。利用随机分布控制理论对温度场分布进行建模与控制,可以克服电站燃烧控制系统
学位
随着工业过程的复杂性不断增高,保证生产过程的安全显得愈发重要。故障诊断技术在生产安全方面扮演了十分重要的角色,近年来随着信息技术的不断发展,工业过程中的数据更加容易采集和保存,对基于数据驱动的工业故障诊断提供了支撑。基于此,本文开展了以下关于故障诊断方法的研究工作:(1)提出一种基于自适应顺序形态滤波器(Adaptive Rank-Order Morphological Filter,AROMF)
学位
矿浆输送管道由于上下起伏大、高程差变化大的特点,以及柱塞泵的工作特性和调泵操作的频繁发生,使得管道内部频繁产生异常信号。这些异常信号的存在严重干扰了管道泄漏信号的准确识别,导致较多误报和漏报的产生。准确地识别出异常信号的类别及其出现的时间区间,可以为减少误报和漏报提供有效的技术支持。但是,目前尚没有一种有效的方法可以准确地识别并定位频繁出现的异常信号。在此背景下,本文开展了基于深度学习的矿浆输送管
学位
在复杂的现代工业中,生产环节中装置多、工业流程复杂,工业流程经常需要被监测,比如工业系统中的安全性。同时,生产安全是工业流程中至关重要的因素。这是使现代工业稳定发展的关键基石。因此,对工业过程中的故障报警需要准确的定位和溯源分析。但是,随着工业过程复杂度的增加,准确得定位并诊断出其过程中存在的问题变得越来越难。得益于贝叶斯网络在故障定位和推理的过程中存在的许多优势和特点,这将大大降低复杂工业过程的
学位