摘要：路径规划是移动机器人未知环境探索的关键问题,路径点的合理规划对提高环境探索的效率和环境场预测的准确性至关重要.基于强化学习范式,提出一种适用于静态环境场探索的移动机器人在线信息路径规划方法.针对基于模型训练算法计算成本高的问题,通过机器人与环境的交互作用,采用动作价值评估的方法来学习所获取的环境场历史信息,提高机器人实时规划能力.为了提高环境预测准确性,引入基于置信度上界的动作选择方法来平衡探索未知区域与利用已有信息,鼓励机器人向更多未知区域进行全场特征探索,同时避免因探索区域有限而陷入局部极值.仿真实验中,环境场分别采用高斯分布和Ackley函数模型.结果表明,所提算法能够实现机器人环境探索路径点的在线决策,准确有效地捕捉全场和局部环境特征.

摘要：在人体姿态估计领域中,基于响应图回归的深度学习方法虽然占据了主导地位,但其优化目标是建立每个训练样本的人体表观信息与相应关节点坐标之间的对应关系,从而对训练数据的多样性有较强的依赖。而在面向无约束场景的人体姿态估计任务中,无规则变化的人物服饰、复杂的场景和高灵活度的姿态等因素导致样本的分布极其复杂。因此,真实世界中的训练集通常远远无法涵盖所有可能的变化情况,存在由于一些样本不足的少见姿态形式所导致的样本不均衡现象。该现象使得回归网络在训练中不可避免地编码了与姿态无关的表观信息,最终影响了算法的泛化能力。基于上述问题,为了在有限的训练数据下增强网络对姿态识别的鲁棒性,提出在回归网络中通过度量学习方法来优化高层特征对人体姿态的判别性。同时为了更好地在人体姿态估计的框架下建模该判别学习任务,进一步提出了基于点特征优化的局部样本关系模型(Local Sample Relation Module,L-SRM)。实验结果表明,该方法可对样本间的相似度进行更合理的建模,从而有效地辅助度量学习优化人体姿态估计算法的性能和泛化能力。

摘要：玉兔号安装了一对全景相机,全景相机使用的镜头设计为视场小的长焦距镜头,这种镜头的光线束入射角较小,若采用传统的透视投影模型进行相机检校可能会造成法方程式系数矩阵的病态。针对这一特点,本文提出一种基于正交变换模型的相机检校方法,通过真实数据试验证明,该方法具有很高的精度和稳定性,可以用于对玉兔号月球车的全景相机进行检校。

摘要：面向血管显微外科手术,研究开发了一套具有交互夹持力感觉的主从触感装置．提出了主操作手的基本设计原则,并应用可操作性基本原理与方法进行机构构型综合,设计了主操作手的夹持力感觉装置;建立了主操作手的多体动力学模型,对运动过程中各关节动态特性进行仿真验证;基于夹持力的数学模型,分析了手指系统在不同模式下夹持力与运动关系．对整套系统进行性能测试与动物实验研究．实验结果表明:主操作手基于可操作性原理的综合构型具有较好的动力学特性,适合医生操作;手指的夹持力与两弹簧的弹力差成正比;该装置能够实现主从操作下的交互夹持力感觉．

摘要：在分析医生显微缝合与打结动作和操作空间布置的基础上,采用向两个方向投影的方法,对医生的动作进行了记录和量化分析.分析了测量数据与机器人灵活度的关系,并以该关系作为整个设计分析的基础.根据投影几何以及显微手术数据得到了从手末端工具准确的三维灵活操作空间.根据测量得到的灵活空间运用逆运动学原理,对机器人的机构参数和关节的运动范围进行了计算.在理论分析和设计的基础之上,加工出了一台显微手术样机(MicroHand).

摘要：提出了一种基于SA*算法的嫦娥三号月面巡视器机械臂就位探测规划方法。建立了机械臂的正逆运动学模型,满足机械臂与环境不存在干涉的约束条件,并通过碰撞检测避免机械臂与环境和巡视器本体发生干涉;利用SA*算法在机械臂的工作空间进行搜索,在机械臂位形切换次数最少的优化条件下,实现了月面巡视器机械臂就位探测规划;通过月面巡视器在轨任务执行数据验证了基于SA*算法的月面巡视器机械臂就位探测任务的可行性。

摘要：显微外科手术机器人手指系统是在显微外科手术机器人(妙手系统)的研制过程中,针对手术的自身特点及操作要求而自主开发的.该手指系统体积小、重量轻、夹持力大、机构精简、可靠性高,可以准确实现工具的旋转与开合,能够迅速地更换末端手术工具.通过一系列的试验测试及动物试验的研究,结果表明该手指系统的设计是成功的,能够满足显微外科手术的操作要求.

摘要：描述了一套显微外科手术机器人系统———“妙手(M icroHand)”.该系统采用主从遥操作方式,主从手为同构异型模式:主手是具有三维力感觉功能的PHANToM Desktop,从手是针对显微外科手术特点而设计的高精度关节型机器人.从手末端安装有六维力传感器M in i40,将检测到手术环境的力信息反馈给主手,从而使手术医生通过PHANToM感受手术环境的三维力信息.本系统成功地对兔子颈部和腿部1毫米动脉进行了血管吻合手术操作,证明了它的有效性.

摘要：嫦娥探月工程二期嫦娥3号的着陆任务需要高分辨率影像数据的支持。因此,提出了一种基于压缩感知的超分辨率图像重建方法,实现了虹湾地区月球卫星影像的超分辨率重建。通过从美国阿波罗计划获取的月球影像、嫦娥1、2号卫星影像和嫦娥工程二期试验中获取的图像中提取了大量训练图块,完成了高、低分辨率过完备字典对Ah和Al的联合训练,采用正则正交基追踪算法求解优化问题,获得关于低分辨率图块的稀疏表示,并将表示系数用于Ah以生成对应的高分辨率图块,得到满足重构约束的高分辨率图像。实验验证了算法的有效性,表明其在视觉效果及PSNR和RMSE指标上均优于传统方法。

摘要：从致灾因子、孕灾环境的自然属性和承灾体的社会属性两方面出发,选取降雨量、水系及地形作为洪灾危险性评价因子,人口密度、平均GDP及平均播种面积为洪灾脆弱性评价因子,利用GIS的空间分析功能和层次分析法,得到研究区洪灾危险性区划图、洪灾脆弱性区划图及洪灾风险综合区划图。结果表明,太湖流域江苏片大部分地区的洪灾危险性较大,阳澄淀泖区、武澄锡虞区洪灾危险性程度明显大于湖西区,尤其是阳澄淀泖区;经济发达的阳澄淀泖区、武澄锡虞区的洪灾脆弱性比湖西区大;洪灾风险程度较大的地方分布在地势低平、河网密集的阳澄淀泖区及武澄锡虞区的东部,随着湖西区经济迅速发展,洪涝灾害的风险也将增大。