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智能制造 38

机器学习 27

农业科学 25

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能源 20

设计 20

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可持续发展 17

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系统工程 15

工程管理 13

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尺度机器群集设计创新:合作式城市传感和测绘场景下的应用 Special Feature on Intelligent Design

Audelia G. DHARMAWAN, Gim Song SOH, Shaohui FOONG, Roland BOUFFANAIS, Kristin L. WOOD

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第12期 doi: 10.1631/FITEE.1900384

摘要: 由于尺度机器具有隐蔽性、便携性等特点,安全与监测领域的尺度机器研发越来越受到重视。为实现快速、节能、分布式、自适应、具有鲁棒性和可伸缩的系统尺度机器设计和开发需大量硬件、控制和行为创新。本文从4方面详述其设计和开发过程:(1)嵌入式平台的系谱学;(2)关键系统架构和功能布局;(3)研发和实施尺度机器系统设计原则;(4)为尺度机器族群有效集体运作而开发的各种关键算法,及在城市传感和测绘领域的应用这需要我们对可靠运行的嵌入式硬件需求具有清晰认知,以及在磁感、室内定位、中央模式发生器控制和尺度器人群体分布式自治方面作出关键创新。虽然在复杂机器系统设计过程不可避免采用一些临时方法,但本文主要关注成体系统设计过程以及组件设计集成。成体系统设计过程为该领域未来系统的开发提供了基础。本文所介绍的设计代表最新发展趋势,可作为其他应用的基准,并推广到其他领域。

关键词: 成体系统设计尺度机器群集城市传感    

智能家居环境基于移动机器的失物搜索 Research Articles

Qi WANG, Zhen FAN, Wei-hua SHENG, Sen-lin ZHANG, Mei-qin LIU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第8期   页码 1036-1048 doi: 10.1631/FITEE.1800275

摘要: 智能家居可提供补充信息以帮助家居服务机器。本文利用智能家居环境机器所获取的历史轨迹数据,提出一种机器失物搜索(MIF)系统。首先,提出一种多传感器融合方法定位和跟踪用户。其次,利用人物历史轨迹所包含的知识,提出一种路径规划方法生成机器搜索路径。再次,应用一种基于卷积神经网络的实时物体检测单元检测目标丢失物品。基于搭建的智能家居测试平台进行MIF系统相关实验。

关键词: 家居服务机器;智能家居;异质传感器;机器自主失物搜索    

移动机器障碍躲避的最佳路径

郭戈

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第5期   页码 70-75

摘要:

提出一种以障碍物和机器位置和速度等信息为基础的障碍躲避方法,重点探讨了确定性环境下障碍躲避和转弯过程机器应遵循的合理路径问题,并通过证明指出了给定环境条件下实现转弯和障碍躲避的最佳路径。

关键词: 移动机器     超声波传感    障碍躲避     路径规划     最佳路径    

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    

人工智能与机器辅助医学发展研究

韩晓光,朱小龙,姜宇桢,何达,刘文勇,段星光,田伟

《中国工程科学》 2023年 第25卷 第5期   页码 43-54 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.031

摘要: 机器辅助手术涉及医学、机器学、材料学、计算机科学、图像处理、AI等诸多学科的技术,通过机器系统的准确定位、自主规划、精准动作控制,完成或辅助完成手术操作,成为临床外科、医疗保健方向的发展前沿设计了Care-O-Bot家庭护理机器、ARTOS自主移动护理机器。从20世纪90年代起,护理机器的服务对象聚焦于家庭。

北京积水潭医院在2019年率先提出了“一站对多地”的5G远程骨科机器手术模式,基于天玑骨科手术机器,在北京市和烟台、嘉兴、天津、张家口、克拉玛依等城市之间完成了多例临床手术;2020年在北京市对于AI与机器辅助医学产品,既缺少包括性能指标体系、测试细则在内的系统性标准文件,也缺少诸如智能化的边界、手术机器与传统医疗导航系统之间的边界等范围界定类规定。但当前的手术机器缺乏在动态手术环境识别和跟踪目标的视觉系统、可执行复杂手术任务的智能算法,主要还是作为医生手、眼功能的延伸。

关键词: 智慧医疗;人工智能;手术机器;康复和护理机器;辅助远程医疗    

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    

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:

目前在多机器领域,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,使得选择性地控制单个机器或多个目标的某一部分变得具有挑战性。本文回顾了磁场驱动的多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,以实现多机器服务“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    

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    

儿童与机器交互过程的注意力转移:对孤独症谱系障碍儿童的初步临床研究 Special Feature on Intelligent Robats

Guo-bin WAN, Fu-hao DENG, Zi-jian JIANG, Sheng-zhao LIN, Cheng-lian ZHAO, Bo-xun LIU, Gong CHEN, Shen-hong CHEN, Xiao-hong CAI, Hao-bo WANG, Li-ping LI, Ting YAN, Jia-ming ZHANG

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第3期   页码 374-387 doi: 10.1631/FITEE.1800555

摘要: 在孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)治疗和康复,越来越需要引入社会交互式机器作为辅助手段,以提升康复训练有效性和治疗多样性,缓解中国大陆和世界其它地方医疗人员短缺包括52名孤独症儿童在内的74名参与者接受同时有3个不同机器干预的测试,每位参与者与机器交互过程由3台不同摄像机记录。统计数据源于收集的录像和大部分由参与者父母填写的问卷。初步临床研究有助于物理机器设计和治疗环境下机器评估。首先,设计物理机器应优先考虑外观和功能。其次,采用类似视频儿童注视方向和头部姿势分析注意力,定量测量儿童亲社会行为和动作(如注意力从一个特定机器转移到其他机器)。再次,观察计算视频剪辑儿童与机器探索/玩耍的时间频率,定性分析这些行为和动作。最后列举了本研究的局限性。

关键词: 机器交互;机器提升疗法;社会交互式机器机器介导干预    

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。设计了一个基于模糊逻辑的导航控制器,用于获取数据集训练ANFIS控制器。在移动机器导航过程,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。仿真结果表明,与其他控制器相比,ANFIS控制器具有更好性能,能够在不同环境顺利导航且不与障碍物发生碰撞。

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    

标题 作者 时间 类型 操作

尺度机器群集设计创新:合作式城市传感和测绘场景下的应用

Audelia G. DHARMAWAN, Gim Song SOH, Shaohui FOONG, Roland BOUFFANAIS, Kristin L. WOOD

期刊论文

智能家居环境基于移动机器的失物搜索

Qi WANG, Zhen FAN, Wei-hua SHENG, Sen-lin ZHANG, Mei-qin LIU

期刊论文

移动机器障碍躲避的最佳路径

郭戈

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

人工智能与机器辅助医学发展研究

韩晓光,朱小龙,姜宇桢,何达,刘文勇,段星光,田伟

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

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

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

儿童与机器交互过程的注意力转移:对孤独症谱系障碍儿童的初步临床研究

Guo-bin WAN, Fu-hao DENG, Zi-jian JIANG, Sheng-zhao LIN, Cheng-lian ZHAO, Bo-xun LIU, Gong CHEN, Shen-hong CHEN, Xiao-hong CAI, Hao-bo WANG, Li-ping LI, Ting YAN, Jia-ming ZHANG

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