【摘 要】
：
最近几年,在“工业4.0革命”以及人工智能技术的推动下,机器人技术得到了快速的发展。无论是在工业领域、生活领域还是军事国防领域,机器人技术都有着广泛的应用,并取得了一系列重大的突破。作为机器人技术的主要研究对象,机器人特别是智能机器人在人们的生活和工作中扮演着愈来愈重要的角色,人们对于人机交互的方式也提出了更高的要求。但是,目前传统的基于键盘与鼠标、示教器和穿戴式设备的人机交互方法往往存在着成本高
论文部分内容阅读
最近几年,在“工业4.0革命”以及人工智能技术的推动下,机器人技术得到了快速的发展。无论是在工业领域、生活领域还是军事国防领域,机器人技术都有着广泛的应用,并取得了一系列重大的突破。作为机器人技术的主要研究对象,机器人特别是智能机器人在人们的生活和工作中扮演着愈来愈重要的角色,人们对于人机交互的方式也提出了更高的要求。但是,目前传统的基于键盘与鼠标、示教器和穿戴式设备的人机交互方法往往存在着成本高、实时性差、效率低的问题。因此,为了构建一个自然、高效的人机交互接口,本文结合人工智能技术和机器人技术搭建了基于深度学习的机器人人机交互系统。在该系统中,机器人可以根据操作人员的手势指令自动定位到目标物体,然后自主地完成对目标物体的抓取和放置操作。本文完成的主要工作如下:（1）为了提供一种新型的、智能化的人机交互方式,本文搭建了手势识别模块、物体检测模块和机器人定位抓取模块相结合的人机交互系统,并完成了Kinect相机的内外参标定实验和EPSON工业机器人的正逆运动学解算。（2）针对原YOLOv7网络模型在复杂环境中容易对小目标手势出现误检和漏检的情况,在原网络的基础上引入了CBAM注意力模块和FRe LU激活函数,由此构建了基于改进YOLOv7网络的手势识别算法。制作了手势指令数据集,并在该数据集上完成了对改进YOLOv7网络模型的训练和评估。结果表明,改进后的YOLOv7网络对复杂环境下的小目标手势具有非常好的识别效果,网络在自制数据集上的m
[email protected]达到了99.6%,m
[email protected]:0.95达到了79.2%,相比原网络均有不同程度的提升。（3）针对Center Net网络无法检测人机交互场景中物体旋转角度的问题,本文在原网络的基础上增加了旋转角度回归分支,并选择DLANet作为骨干网络进行特征提取,同时将原网络中使用的L1损失函数替换为Smooth L1损失函数,由此搭建了R-Center Net旋转目标检测网络。利用该网络可以得到目标对象的类别、中心点像素坐标和旋转角度等信息。制作了机器人旋转目标数据集,并在该数据集上对R-Center Net网络进行训练和评估。结果表明,搭建的旋转目标检测网络具有较高的识别和定位精度。（4）通过实验的方式对人机交互系统的性能进行了验证。首先搭建了人机交互实验平台,并基于TCP/IP协议完成了人机交互系统的软件设计;然后在实际场景中分别检验了改进YOLOv7网络的手势识别效果和R-Center Net网络的旋转目标检测效果;最后在搭建的实验平台上开展了手势交互抓取实验,实验验证了本文基于深度学习的机器人人机交互系统的稳定性和高效性。
其他文献
随着无线通信技术的飞速发展,信息传输的安全性已成为一个亟待解决的问题。传统无线通信网络的安全机制计算复杂度较高,而且由于信息传播的广播性质,使该机制的保密性很薄弱。在此背景下,物理层安全（Physical Layer Security,PLS）技术从信息论的角度为无线传输的安全性提供了一种新途径,可应用于鉴权认证、卫星通信的射频指纹和数据加密传输等方面。另外,协作通信与非正交多址接入（Non-or
生命健康权是人们参加各类社会活动的保障与前提,是作为人所拥有的一项基本权利。十九大报告中,习总书记高度强调我国要重视人民的生命健康权,切实为人民群众提供立体化、全面化的相关医疗卫生服务。随着我国医疗卫生改革的不断推进,符合我国国情、有特色的医疗服务体系与卫生制度得以不断完善。然而,我国各个地区由于经济、文化、历史等原因,导致不同省份地区在当前医疗资源状况的诸多表现方面形成了一定的差距。从国家层面看
随着中国共产党第二十次全国代表大会召开和中国新时代高等教育逐步改革推进,各式各样的思想政治知识数据纷至沓来,如何合理地处理这些数据成为了当代思政工作者的研究热点。思政领域的研究正位于一个以构建新时代知识体系为核心和大数据分析为驱动的时期,构建思政课程的知识图谱可视化系统可以有效解决目前思想政治知识冗杂,不易成体系掌握的状况。本文研究了一种基于知识图谱的思想政治课程可视化系统,使思想政治课程知识得以
随着人们养生观念的改变,池养海参需求量逐年增大,但现有人工捕捞方式劳动强度大、捕捞成本高、捕获效率低,设计一种专用于池养海参捕捞的自动化机械具有重要现实意义和应用价值。本文利用TRIZ理论对海参养殖人工岛礁和海参捕捞机器人进行了分析,并分别针对两者的不足提出改进措施,最后提出了一种新式的海参捕捞方案。利用TRIZ的功能分析,分析现有海参养殖人工岛礁的不足,之后利用特性传递原理提出改进设计,将软管嵌
数字经济,是未来全球发展的方向,是促进世界经济发展的主要动能。近年来,以信息技术和互联网产业为代表的新基建快速崛起,加速了数字经济向生产生活各个层面渗透融合。数字化转型是数字经济发展的一个主要着力点,它以云计算、大数据和人工智能等数字技术为主要手段,对各个行业进行了全面的赋能,从而激发了公司的创新力,提高了企业的核心竞争力。我国高度重视数字经济的发展,出台相关政策,优化产业发展环境,大力推动数字化
电能计量装置现场的窃电用户识别较为困难，导致窃电检验准确率偏低。为此，提出一种电能计量装置现场反窃电自动化检验技术。通过数据信息集成、数据清晰度显示、数据信息变换和数据内容简化实现数据挖掘。利用线性插值采集缺失数据，并实现数据补正。利用归一化处理实现窃电数据分析。建立用户窃电行为判别树，筛选异常数据，建立分析模型，通过比较关联特征确定窃电量。实验结果表明，研究的电能计量装置现场反窃电自动化检验技术
航空发动机为飞机提供动力,是飞机的核心部分之一,直接影响飞机的可靠性及运行性能。而高性能的航空发动机离不开其核心零部件的高质量设计、加工、装配。近年来,随着航空发动机核心部件的设计水平及加工制造精度的不断提高,装配作为决定发动机零部件成品尺寸表面及精度的最后工序受到越来越多的重视。叶盘是航空发动机转子的主要组成部分,结构复杂、尺寸多样、组装装配零件繁多,并且通常运行在高温高压或高转速的恶劣工况下,
窃电是指在电力供应与使用过程中，电力客户以非法占用电能，以不交或者少交电费为目的，采用非法手段不计量或者少计量用电的行为。随着我国经济社会的快速发展，人们的用电需求也在迅猛增长，但是由于供用电管理制度并不完善，间接导致一些电力客户出现违约用电或窃电行为。研制一种面向专变客户的用电计量柜异常操作报警装置，通过高精度的采集、可靠的通信、实时的报警系统，在反窃电应用管理方面起到了重要的作用。
艺术赝品作为存在于艺术界的一般现象,在给艺术史的研究带来很大影响的同时,也给艺术理论界抛出了不少难题。我们能够在有关艺术赝品问题的探讨中看到学者们对美学领域中许多重要的概念如审美经验、原创性、艺术体制的阐释与讨论。震惊社会的伪造事件及其对艺术界的影响促使艺术赝品成为许多学者热衷讨论的问题,并在讨论的过程中形成一个理论与实践互相促进的平台。艺术赝品问题所呈现的这种开阔的探讨空间丰富了二十世纪下半叶关
乳腺癌是当前全球导致女性癌症相关死亡最多的恶性肿瘤,严重危害女性生命健康。新辅助化疗已成为乳腺癌肿瘤降期的主要治疗手段,但其疗效由于个体差异难以预测,进而使患者承受不必要的治疗风险且难以改善其预后。随着医疗技术与人工智能的发展,深度学习网络可提取动态对比增强磁共振图像（DCE-MRI）丰富的肿瘤及其环境组织（腺体）特征,进而为实现乳腺癌新辅助化疗疗效精准预测提供机遇。然而目前的深度学习技术仍面临着