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关键词

机器学习 27

人工智能 25

系统工程 14

智能制造 10

开放的复杂巨系统 7

系统科学 7

系统集成 7

物联网 5

神经网络 5

管理 5

仿真 4

可持续发展 4

复杂系统 4

大数据 4

新一代智能制造 4

深度学习 4

电力系统 4

电动汽车 4

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A-STC:一种基于拍卖的机器协同螺旋生成树覆盖运动规划方法 Research Article

Guan-qiang GAO, Bin XIN

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第1期   页码 18-31 doi: 10.1631/FITEE.1800551

摘要: 机器覆盖运动规划问题是机器领域常见问题,要求任务区域内每个点都被机器传感器或者执行器覆盖一次。提出一种新的有效离线运动规划方法,即基于拍卖的螺旋生成树覆盖(A-STC)算法,解决机器覆盖运动规划问题。首先,将布局空间分解为机器最小覆盖半径两倍的大栅格。机器可利用巡航无向图中的生成树得到覆盖的运动轨迹。其次,A-STC算法采用拍卖机制构造每个机器的生成树。在该拍卖机制下,每个机器都可成为拍卖机器和竞价机器。拍卖机器通过启发式规则从自身生成树的邻居节点中选择一个节点作为拍卖物品。竞价机器根据拍卖节点的连通关系和运动轨迹的估计长度确定竞标价格。运动轨迹的估计长度主要取决于生成树中的节点和边的类型。最高出价的竞价机器被选为中标机器。拍卖过程后,可接受的覆盖运动轨迹可被快速规划生成。计算实验证明了A-STC算法和运动轨迹估计方法的有效性。

关键词: 覆盖运动规划;机器系统;拍卖算法;螺旋生成树覆盖算法    

陆空协同模态智能机器系统发展战略研究

黄强,孟非,余张国,林德福,徐彬,朵英贤

《中国工程科学》 2021年 第23卷 第5期   页码 116-121 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.05.015

摘要:

陆空协同模态智能机器系统能够适应陆空环境,具有模态特征,具有高级智能,能够协同完成复杂任务。该系统在社会各领域具有广泛应用前景,是促进全球科技、社会、经济发展的新动能。本文针对发展我国陆空协同模态智能机器系统的重大需求,全面分析了该领域的国内外发展现状和我国目前存在的问题,我国的地面、空中机器及智能系统与国外存在较大差距,但是陆空协同机器系统各国都还处于起步阶段本文提出了贯穿理论与关键技术、核心部件与单元、平台与系统装备,以及系统应用的发展目标、发展布局、发展路线图和政策建议等,从而形成相关技术体系、核心部件产业体系、智能机器装备体系以及社会应用。研究表明陆空协同模态智能机器系统未来能够全方位融入智慧社会,应用于智慧医疗、教育、家居、交通、制造等领域,服务国计民生。

关键词: 智能机器     陆空协同     模态     人工智能    

面向人—机器协同系统的带记忆强化学习行为控制任务管理器 Research Article

黄捷1,2,3,莫智斌1,2,3,张祯毅1,2,3,陈宇韬1,2,3

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第8期   页码 1174-1188 doi: 10.1631/FITEE.2100280

摘要: 针对机器协同系统提出一种基于行为控制框架的带记忆强化学习任务管理器(RLTS)。由于重复的人工干预,现有人—机器协同系统决策时间成本高、任务跟踪误差大,限制了机器系统的自主性。此外,基于零空间行为控制框架的任务管理器依赖手动制定优先级切换规则,难以在机器和多任务情况下实现最优行为优先级调整策略。当机器在紧急情况下置信度不足时,所提带记忆强化学习任务管理器会记忆人类干预历史,在遭遇相同人工干预情况时重新加载历史控制信号。仿真结果验证了该方法的有效性。最后,通过一组受外界噪声和干扰的移动机器实验,验证了所提带记忆强化学习任务管理器在不确定现实环境中的有效性。

关键词: 机器协同系统;基于零空间行为控制;任务管理器;强化学习;知识库    

从有缆遥控水下机器到自治水下机器

封锡盛

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第12期   页码 29-33

摘要:

文章给出了水下机器的定义,依据定义进行了分类,简要回顾了几类重要水下机器的进展,指出了无人无缆自治水下机器(AUVs)是当今水下机器研究与开发的热点,介绍了最近20年沈阳自动化研究所与国内外有关单位合作,在水下机器领域从无人有缆遥控水下机器(ROVs)到AUVs的研究开发工作,它从一个侧面反映了我国在这一领域的进展情况

关键词: 水下机器     AUVs     ROVs     潜水器     海洋开发     海洋工程    

一种新型变尺寸移动机器的运动协同方法 Research Article

邢子超,汪星恺,王硕,吴维敏,胡瑞芬

《信息与电子工程前沿(英文)》 2023年 第24卷 第4期   页码 521-535 doi: 10.1631/FITEE.2200160

摘要: 移动机器系统(MMRS)广泛用于制造业和仓储等工业场景的运输。在MMRS中,碰撞和死锁可能导致财产损失或系统停滞,因此运动协同十分重要。然而,在一些场景中,机器尺寸在载货和未载货时是不同的,即机器尺寸是变化的,这使得运动协同更具挑战性。基于区域控制的方法首先需要将环境划分为不相交区域,然后通过区域的分配静态或动态地进行运动协同。但是,这种基于区域控制的方法对于变尺寸机器不够精确,降低系统效率。因此,提出一种基于粘连节点的运动协调方法,可基于路线图和机器实时路径动态避免碰撞和死锁。

关键词: 移动机器系统;碰撞避免;死锁避免;粘连节点;运动协同    

面向机器微创手术的新型遥控柔性机器 Article

李峥, Jan Feiling, 任洪亮, Haoyong Yu

《工程(英文)》 2015年 第1卷 第1期   页码 73-78 doi: 10.15302/J-ENG-2015011

摘要:

本文介绍了基于约束型蛇形拉线机构(CTSM)的新型柔性机器系统。与达芬奇外科手术机器和传统柔性机器相比,基于CTSM的机器具有更大的工作空间,更高的灵巧度以及刚度可控的优点。该机器采用Novint Falcon触觉设备进行远程操控, 包括两种操作模式——直接映射模式和增量模式。在每一种模式下,该机器都可以采用“最大刚度”方案或“最小运动”方案来操控。CTSM的以上优点在仿真模拟和实验中均得以验证。

关键词: 外科手术机器     柔性机械臂     拉线机构     机器微创手术    

一个描述机器团队形成的动态演化模型

李淑琴,程显毅,唐振民,杨静宇

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第4期   页码 28-31

摘要:

目前在机器领域,对组织、团队和群体概念比较混乱,团队形成的研究大都停留在定性分析阶段。借鉴Markov过程和进化计算,从协作主体层和能力层研究了机器团队和组织的区别及团队的形成机制。提出并全面描述了一个机器团队形成的动态演化模型,目前国内外尚无类似模型。该模型不仅能对机器团队有一个整体描述,而且能定量描述团队形成时的动态演化过程。

关键词: 机器     机器团队     动态演化    

磁控微型机器的选择性与独立控制——综述 Review

王敏, 吴天一, 刘锐, 张焯然, 刘军

《工程(英文)》 2023年 第24卷 第5期   页码 21-38 doi: 10.1016/j.eng.2023.02.011

摘要:

磁驱动方法具有无线连接和高安全性的特点,是一种常见的微型机器驱动技术,适用于微流体操作以及医疗微型机器导航等应用。然而,由于微型机器或被驱动的目标暴露在同一片磁场环境中,使得选择性地控制单个机器或多个目标中的某一部分变得具有挑战性。本文回顾了磁场驱动的微型机器或多关节微型机器系统的选择性和独立控制方法的最新进展。这些选择性和独立的控制方法将全局磁场解码为特定配置,用于多个微型机器的独立驱动。这些方法包括将机器设计成具有与众不同的物理属性或者在工作空间中的不同位置产生性质各异的磁场。对选定目标的独立控制使多个微型机器能够有效协作以完成更复杂的操作。本文从一个独特的视角来解释如何在磁场中操纵单个微型机器以在小尺度机器中实现高水平的群体智能,这有助于加速微型机器技术在现实生活中应用的转化和发展。

关键词: 微型机器     磁性机器     独立控制     选择性控制     机器微操作    

通过物流机器网络实现仓库自动化:一种信息物理控制方法 Tutorial

蔡凯

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第5期   页码 649-808 doi: 10.1631/FITEE.2000156

摘要: 本文提供使用机器网络实现仓库自动化的背景教程并回顾近期相关文献。提出一种新的信息物理控制方法,以实现机器服务“货到”物流作业的安全、无锁死、高效和自适应行为。该方法的核心是增量式监督控制设计算法,该算法相对于机器数量在计算上可扩展。最后,给出30个机器在可变环境下的一个实例分析,以验证该方法的有效性。

关键词: 离散事件系统;信息物理系统机器网络;仓库自动化;物流    

机器技术——从自动化到智能系统

Eduardo Nebot

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第4期   页码 446-448 doi: 10.1016/j.eng.2018.07.018

类生命机器发展与未来挑战 Review

张闯,王文学,席宁,王越超,刘连庆

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第4期   页码 452-463 doi: 10.1016/j.eng.2018.07.005

摘要:

类生命机器由活体生物系统与传统机电系统深度有机融合而成,具有高能量效率、高本质安全性、高灵敏度以及可自修复等潜在优点。由于类生命机器具有单独生命体或者以机电系统为主体的传统机器系统所不具备的特性,因此对其的研究已成为当今的热点,并且在近些年的研究中取得了一定的重要成果。本文系统地总结了类生命机器的发展。首先,讨论了类生命机器的潜在发展趋势。然后,回顾了现有类生命机器的性能,其中包括机器简单的运动以及运动速度和方向的控制特性。接下来讨论了现有类生命机器所使用的活体生物材料和非生命材料以及相应的加工制造方法。而后,回顾了现有类生命机器所采用的控制方法,其中包括物理及化学控制方法。最后,讨论了类生命机器未来发展中在感知、驱动、智能、活体生物材料、非生命材料、控制方法及信息技术等方面所面临的关键挑战。

关键词: 类生命机器     融合机器     生物驱动器     心肌细胞     肌肉细胞    

助老服务机器系统设计及软件架构 Article

Norman Hendrich, Hannes Bistry, 张建伟

《工程(英文)》 2015年 第1卷 第1期   页码 27-35 doi: 10.15302/J-ENG-2015007

摘要:

将智能人居辅助环境系统与服务机器技术相结合,可以有效帮助老年进行很多日常活动,有利于老年获得更加良好的生活状态。本文概述了欧盟项目Robot-Era开发的智能人居辅助环境(AAL)系统,并重点阐述了系统中具有室内移动及物品操作能力的机器的工程实现方法以及软件架构。该系统基于机器操作系统(ROS)对大量先进的导航定位、环境感知以及操作控制算法进行集成,并通过实验对机器的性能和实际应用效果进行验证。

关键词: 服务机器     人居辅助环境     操作及抓取     用户体验分析    

跨行业标准测试方法进展:从制造机器到可穿戴机器 Review

Roger BOSTELMAN, Elena MESSINA, Sebti FOUFOU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第10期   页码 1447-1457 doi: 10.1631/FITEE.1601316

摘要: 制造机器正朝着轻型机器的人机协作方向发展。类似地,被动式(弹簧和平衡制动)和主动式(电机制动)外骨骼也可用于人类穿戴并移动身体部位。被计算机和集成传感器控制的外骨骼也被称作“可穿戴机器”。通过风险评估,符合安全标准的制造机器和可穿戴机器现已允许人类使用。然而,两种系统都缺少其性能标准。可穿戴机器性能标准测试方法可以从目前针对制造机器和紧急响应机器的类似性能标准测试方法的研究中得到启发。本文对制造机器和搜救机器性能测试的最新研究进行了介绍,同时讨论了如何利用相同测试方法更好地获得可穿戴机器的性能。

关键词: 可穿戴机器;外骨骼;跨行业;人工制品;标准;抓取    

基于自适应网络模糊推理系统的移动机器导航控制器 Research Article

Panati SUBBASH, Kil To CHONG

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第2期   页码 141-151 doi: 10.1631/FITEE.1700206

摘要: 在障碍物高度杂乱的未知环境中自主导航是移动机器研究的一个基本问题。提出一种基于自适应网络模糊推理系统(ANFIS)的差分驱动移动机器导航控制器,用超声波传感器捕捉移动机器周围的环境信息。在移动机器导航过程中,考虑到环境噪声对传感器读数的影响,将加性高斯白噪声添加到传感器读数中并反馈给已训练的ANFIS控制器。在3种不同环境下对移动机器进行导航,评价该导航控制器的鲁棒性。通过与已有移动机器导航控制器(如神经网络、模糊逻辑)比较行程长度、行程效率、弯曲能量,验证ANFIS控制器性能。

关键词: 自适应网络模糊推理系统;加性高斯白噪声;自主导航;移动机器    

飞行器驾驶机器——一种面向有人飞行器的新型无人驾驶系统 Article

金子博, 李道春, 向锦武

《工程(英文)》 2023年 第27卷 第8期   页码 242-253 doi: 10.1016/j.eng.2022.10.018

摘要:

飞行器驾驶机器是一种新型的无人驾驶概念,是指通过机器系统操纵驾驶有人飞机,从而形成一种新型的无人飞行系统,充分发挥有人飞机的平台成熟度、负载能力和适航性等优点,同时显著扩展了无人飞行器的应用领域本文详细讨论了飞行器驾驶机器这一概念及其优点,并提出了一种面向有人直升机的直升机驾驶机器。根据直升机操纵机构的操控特点设计了驾驶机器伺服机构。对驾驶机器系统进行了运动学分析,并在此基础上建立了驾驶机器飞行控制器的直接驱动方法,减少了机器伺服过程的操纵延迟和控制误差。建立了驾驶机器的配套地面站系统,实现了不同飞行模式下驾驶机器系统的功能集成。最后,设计研制了一套直升机驾驶机器样机,并将其安装在有人直升机上进行了飞行测试。测试结果表明,驾驶机器能够独立驾驶直升机实现前飞、后飞、侧飞和转弯飞行,验证了直升机驾驶机器的有效性。

关键词: 直升机     飞行器驾驶机器     飞行控制     无人系统    

标题 作者 时间 类型 操作

A-STC:一种基于拍卖的机器协同螺旋生成树覆盖运动规划方法

Guan-qiang GAO, Bin XIN

期刊论文

陆空协同模态智能机器系统发展战略研究

黄强,孟非,余张国,林德福,徐彬,朵英贤

期刊论文

面向人—机器协同系统的带记忆强化学习行为控制任务管理器

黄捷1,2,3,莫智斌1,2,3,张祯毅1,2,3,陈宇韬1,2,3

期刊论文

从有缆遥控水下机器到自治水下机器

封锡盛

期刊论文

一种新型变尺寸移动机器的运动协同方法

邢子超,汪星恺,王硕,吴维敏,胡瑞芬

期刊论文

面向机器微创手术的新型遥控柔性机器

李峥, Jan Feiling, 任洪亮, Haoyong Yu

期刊论文

一个描述机器团队形成的动态演化模型

李淑琴,程显毅,唐振民,杨静宇

期刊论文

磁控微型机器的选择性与独立控制——综述

王敏, 吴天一, 刘锐, 张焯然, 刘军

期刊论文

通过物流机器网络实现仓库自动化:一种信息物理控制方法

蔡凯

期刊论文

机器技术——从自动化到智能系统

Eduardo Nebot

期刊论文

类生命机器发展与未来挑战

张闯,王文学,席宁,王越超,刘连庆

期刊论文

助老服务机器系统设计及软件架构

Norman Hendrich, Hannes Bistry, 张建伟

期刊论文

跨行业标准测试方法进展:从制造机器到可穿戴机器

Roger BOSTELMAN, Elena MESSINA, Sebti FOUFOU

期刊论文

基于自适应网络模糊推理系统的移动机器导航控制器

Panati SUBBASH, Kil To CHONG

期刊论文

飞行器驾驶机器——一种面向有人飞行器的新型无人驾驶系统

金子博, 李道春, 向锦武

期刊论文