基于深度学习的人机协作安全方法研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaoyouwei119
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
随着生产任务和生产环境复杂化,越来越多的场景需要人机协同作业完成,人机协作首先要考虑的是安全问题,但在工业应用中传统工业机器人不具备智能决策和感知协作人员的能力,只能对简单工作任务重复操作,同时为了保证工作人员的安全,通常把工业机器人的工作空间单独隔离开来,不仅占用大量工作空间,而且不利于自动化生产线配置。针对上述问题,本文重点研究了传统工业机器人人机协作安全方法,主要研究工作如下:(1)基于深度学习的任务识别研究。针对人机协作中工业机器人只能进行简单工作重复操作的问题,使用改进后的YOLO v4-Tiny-ours目标检测算法去识别协作人员的工作任务,机器人根据协作人员的工作任务选择与之对应的工作路径,使工业机器人在人机协作中具有智能决策的能力。(2)人体姿态估计与测量研究。针对传统工业机器人不具备感知协作人员空间位置信息的问题,使用改进的基于深度学习的双目立体视觉测量方法测量人体骨架信息,首先将双目相机内外参标定和矫正后得到的深度差异映射矩阵,再利用Alphapose人体姿态估计算法输出左右相机对应的人体关节视差值计算输出人体姿态空间位置信息。(3)人机协作安全系统的总体设计与实现。根据实际的人机协作场景,提出基于最小安全距离人机协作安全方法,并对所提出的方法在实际工业机器人系统上进行验证,设计并基本实现了能够保证人机协作安全、并能使工业机器人具备智能识别任务和感知协作人员空间信息能力的人机协作系统,同时利用Unity虚拟现实技术可视化呈现了人机协作环境,可以在虚拟场景中实时远程监测真实的协作空间,让人机协作更加安全高效。
其他文献
全固态锂金属电池因其高能量密度和高安全性能而引起科研人员的广泛关注。然而,固态电池中的关键部分固态电解质还存在一系列亟待解决的问题,比如离子电导率低,电化学窗口窄,金属锂负极-固态电解质的界面接触差、锂枝晶易生长等问题。本论文以PEO基固态电解质为基础,通过加入双填料(即活性填料LLZTO颗粒和惰性填料纳米Ti O2)的方法,对PEO基固态电解质进行改性,着重研究了纳米Ti O2填料对PEO基复合
随着碳达峰、碳中和目标的提出,全球各国家对清洁能源的需求不断增加,可再生能源得到了广泛的关注。风能资源丰富,具有高可用性和高成本效益,是目前全球发展最快的可再生能源领域之一。然而,大多数风电厂通常位于低温、高湿度的海上或高原山区,导致风机常常面临叶片积冰的问题。叶片上积冰不仅会影响风力涡轮机的发电性能,还会对风机本身造成损害,甚至可能会给电厂附近带来安全问题。所以风机叶片积冰检测工作至关重要。传统
在众多新型智能材料中,形状记忆合金因具有形状记忆效应和超弹性,引起了研究人员的广泛关注。本文首先基于Boyd和Lagoudas本构模型对形状记忆合金材料的相关力学行为进行了有限元模拟研究,对形状记忆合金材料进行了力-热耦合分析和局部循环加载-卸载分析,并分别研究分析了在两者情况下的马氏体体积分数的变化情况。除此之外,对形状记忆合金材料的形状记忆效应也进行了分析。最后通过已有的实验结果验证了有限元数
橄榄苦苷取自于橄榄树的枝叶,分子式为C25H32O13,是一种无毒的裂环烯醚萜苷类化合物;研究表明橄榄苦苷具有抗真菌、抗病毒、抗氧化以及抗癌等多种药效作用。本文以纯度作为指标,详细研究了硅胶柱层析、葡聚糖凝胶层析及制备型色谱等技术纯化橄榄苦苷的工艺条件,并采用响应面分析法优化了纯化技术参数,得到高纯度产品;对橄榄苦苷进行了定性定值以及体外抗氧化能力的研究。首先详细考察了橄榄苦苷的超声提取条件,确定
目前,表面采用复杂曲面的机械零件越来越多,切削加工零件表面的成形运动也趋于复杂化。机床切削加工时,刀具切削刃曲线/刀具曲面、机床运动和工件表面三者之间有严谨的几何学关系,另外,机床运动还和刀具的类型有关。本文首先研究了基于几何学和刀具分类的机械零件切削成形方法,包括:(1)使用非旋转刀具,由切削刃曲线的运动扫描形成工件表面;(2)使用旋转刀具,工件表面为刀具曲面运动所形成曲面族的包络。在上述研究的
目标跟踪指在连续视频序列中对目标进行定位,被广泛应用于安防监控、定位建图和智慧城市等多个领域。在实际跟踪过程中,往往同时存在多种挑战性因素,如背景光照变化、目标快速运动和非刚性变形等。一方面,当跟踪准确率较低时,传统算法往往继续进行模板更新,导致跟踪框逐渐漂移无法恢复定位。另一方面,在长时目标跟踪中,存在目标被严重遮挡甚至短暂离开视野的情况,传统算法不具备再次找回目标的能力。因此,本文针对上述问题
当今世界各国面临能源与新冠疫情的双重危机,工业生产受到明显抑制。在严控疫情的当下,我国不仅保持工业生产活力的持久性,且提出了新能源开发与金属腐蚀防控的开源节流战略方针。摩擦纳米发电机(TENG),作为一种新型能源器件受到越来越多研究者的关注,在能源开发、金属腐蚀防护、生物医疗等多个领域做出了重要贡献。TENG具有稳定性高、无需维护、成本低廉无环境污染等优势,是对能源利用革命性的创新。本文在对TEN
聚乳酸(poly(lactic acid),PLA)是一种环境友好型的可生物降解材料,因其良好的生物相容性和生物降解性而成为替代传统石油基材料最有前途的候选者之一。但由于PLA的易燃性、结晶能力差等缺陷使其在许多应用领域中受到了极大的限制。因此,提高PLA的阻燃性能和结晶性能具有十分重要的意义。本文以4,4’-二氨基二苯甲酮(4,4’-diaminobenzophenone,DABP)和9,10-
近年来,智能机器人技术产业不断发展,人工智能、图像识别、多源传感器融合等技术逐渐应用到各行各业。随着家畜设施化养殖产业不断规模化、系统化,巡检机器人在家畜健康检测应用场景中得到了广泛的应用。巡检机器人可以搭载红外热像仪、高清彩色相机等感知元件,进而采集多源信息,为家畜目标健康行为分析提供数据支持。本文针对巡检机器人在家畜健康巡检任务中异构双目视觉的目标匹配与定位技术需求,创新性地提出了一种异源图像
二氯二茂钛是一种具有稳定结构的有机金属配合物,在生物、化工、医药等各个领域具有广泛的应用,目前工业上合成二氯二茂钛的方法主要采用二乙胺法。二乙胺法原料简单,操作简便,但存在环戊二烯单体容易聚合,后处理过程会产生大量洗涤液等问题,因此本文在传统二乙胺法制备二氯二茂钛基础上优化了一系列工艺参数使得工艺流程更加经济环保。二氮杂萘酮类化合物是一类含氮杂环化合物,具有抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化和抗神经退化等各