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基于表面法向量的最小方差方法实现立体相机头-眼校准
摘要： 本文提出了一种基于立体相机的头眼标定方法，旨在寻找机器人头部与眼睛之间的全局最优变换关系。该方法直观简洁，无需复杂流程即可应用于人形机器人的视觉系统。为此，我们引入了采用表面法向量（而非三维点集）的扩展最小方差头眼标定方法。所提方案同时考虑了头眼标定中视觉测量与运动学数据之间的位置误差方差和方向误差方差?；诤铣墒萦胝媸凳莸氖笛檠橹ち烁梅椒ǖ淖既沸杂敫咝?。
关键词： 立体相机，人形机器人，表面法向量，最小方差法，头眼标定
更新于2025-09-23 15:21:01
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以哌嗪作为高效掺杂剂掺入PCBM中提升倒置平面钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性
摘要： 大规模人体运动数据库是研究人体运动分析与合成、人体运动的生物力学、运动原语的数据驱动学习、康复机器人，乃至人形机器人及外骨骼等可穿戴机器人设计等诸多问题的关键。本文提出一个包含方法与工具的大规模全身人体运动数据库，该数据库能实现所采集人体运动的统一表征、高效检索，以及将特定受试者运动迁移至不同构型的机器人。为此，我们利用人体参考运动学与动力学模型——主运动图（MMM），根据受试者身高和体重对采集的特定受试者运动进行标准化处理。与既往方法和人体运动数据库不同，本数据库中的运动数据不仅考虑人体受试者的动作，还涵盖其交互物体的位置与运动。除描述MMM参考模型外，我们还阐述了人体运动捕捉数据、物体运动及受试者-物体关系的系统化记录、标注与组织流程与技术。为支持数据库中特定运动类型的高效检索，运动记录通过树状结构组织的运动描述标签进行人工标注。我们展示了人体运动向人形机器人的迁移过程，并提供了若干基于该数据库的运动分析实例。
关键词： 全身人体运动数据库、人体模型、人形机器人
更新于2025-09-23 15:19:57
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面向人形机器人的监督式运动学习与视觉系统发展
摘要： 随着工业4.0概念的发展，机器人相关研究日益受到重视，其中人形机器人是一个非常重要的研究课题。人形机器人是具有双足机制的机器人。由于物理机制的原因，人形机器人在复杂地形（如上下楼梯）中能够更灵活地移动。然而，人形机器人常因失衡而跌倒?；魅四芊裨诘购笞灾髌鹕硎枪丶芯课侍?。但常用的手动调参方法让机器人实现自主起身效率极低。为解决上述问题，本文提出基于粒子群优化算法(PSO)的自动学习系统，使机器人能学习跌倒后恢复平衡的运动方式。为赋予机器人物体识别能力，本文还应用卷积神经网络(CNN)实现图像识别，成功区分10类物体。实验结果证实了本文提出的运动学习算法及基于CNN的视觉系统图像分类方法的有效性与可行性。
关键词： 视觉系统、粒子群优化、人形机器人、卷积神经网络
更新于2025-09-23 20:34:27
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[IEEE 2019全球技术进步大会(GCAT) - 印度班加罗尔(2019.10.18-2019.10.20)] 2019全球技术进步大会(GCAT) - 暖白与冷白LED灯泡的谐波影响
摘要： 仿人机器人展现类人脸表情的能力对实现自然人机交互至关重要。针对仿人机器人XIN-REN的拟真需求，本文提出一种自动面部表情学习方法。该方法首先基于能量守恒原理，将反映伺服位移向量与对应表情形变向量间非线性映射关系的正向运动学模型，转化为伺服位移机械能与特征点势能间的线性关系；其次在瞬时相似性与运动平滑性约束下建立改进型逆向运动学模型；最终通过在线表情学习确定最优伺服位移参数，实现人类表演者面部表情向机器人的迁移。为验证方法性能，基于机器人随机状态数据及动画师固定流程数据，分别对正向/逆向运动学模型开展评估实验；并采用空间相似性、时间相似性、运动平滑性三重序贯指标，评估不同权重系数下的面部模仿能力。实验结果表明：平均形变偏差不超过6像素，位置偏差不超过3像素，伺服位移平均偏差低于0.8%。相较于相关研究，本方法在保证多帧序列模仿轨迹更平滑的同时，与表演者保持了更优的时空相似性。
关键词： 人形机器人、表情映射、运动平滑度、正向运动学模型、逆向运动学模型、运动相似性
更新于2025-09-19 17:13:59
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由石墨烯贴片组成的宽带太赫兹吸收器设计
摘要： 近期电机与齿轮设计的进步，加速了采用新型肌电信号处理技术的多自由度假肢研发。这类新设备大多以牺牲临床使用的关键因素（如重量和体积——这些因素会显著影响美观性与舒适度）为代价来提升性能。本文介绍了一款仿生经肱骨假臂的机电一体化设计——芝加哥康复研究所（RIC）假臂，其尺寸适用于第25百分位女性使用者，重量仅1518克。我们具体阐述了该假臂的设计方案，包括定制外转子电机、摆线传动装置、不可逆离合器及定制模式识别控制系统的集成。实验室环境下对该假臂的机械结构与控制性能进行了评估，并通过一位经肱骨截肢者的居家实地试用初步验证了其临床适用性。
关键词： 假肢、外转子电机、轻型机械臂、摆线传动、人形机器人
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第六届亚太合成孔径雷达会议(APSAR) - 中国厦门(2019.11.26-2019.11.29)] 2019年第六届亚太合成孔径雷达会议(APSAR) - 基于知识的SAR高压输电塔识别方法
摘要： 近期电机与齿轮设计的进步，加速了采用新型肌电信号处理技术的多自由度假肢研发。这类新设备大多以牺牲临床使用的关键因素（如重量和体积——这些因素会显著影响美观性与舒适度）为代价来提升性能。本文介绍了一款仿生肘上假肢的机电一体化设计——芝加哥康复研究所（RIC）假臂，其尺寸适配第25百分位女性使用者，重量仅1518克。我们具体阐述了RIC假臂的设计方案，包括定制外转子电机、摆线传动装置、不可逆离合器及定制模式识别控制的集成方案。实验室环境评估了该假臂的机械性能与控制表现，并通过一位肘上截肢者的居家实地试用初步验证了其临床适用性。
关键词： 摆线传动、人形机器人、轻型机械臂、外转子电机、假肢
更新于2025-09-19 17:13:59
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将外部激光扫描仪集成到NAO机器人控制系统中
摘要： 该论文描述了一种通过配备激光扫描仪的外部系统来支持人形机器人NAO控制的算法。使用外部二维激光扫描仪能显著提高机器人在封闭区域内的运动可靠性。所提出的算法在外部监督NAO机器人导航的系统中得以实现并测试，该系统整合了机器人内置传感器信息、外部控制系统的额外计算能力以及激光扫描仪数据。该系统能够实现一个或多个机器人在近距离环境中的快速便捷定位与导航。
关键词： 机器人控制、人形机器人、激光雷达、避障
更新于2025-09-12 10:27:22