Mensch-Roboter-Collaboration: A Literature Review and Augmented Reality Approach in Design, Page der 01.-18
Scott A. Green, Mark Billinghurst; xiaoqi Chen und J. Geoffrey Chase
Abstract: NASA's Vision for Space Exploration betont, den Anbau von Mensch-Roboter-Systemen. Ähnliche Systeme sind auch für eine Vielzahl von gefährlichen erdgebundenen Anwendungen wie Urban Search and Rescue vorgesehen. Die neuere Forschung hat darauf hingewiesen, dass die menschliche Arbeitslast zu reduzieren, Kosten, die Ermüdung getrieben Fehler und Risiken, intelligente Robotersysteme müssen einen erheblichen Teil der Mission Design. Allerdings hat bisher nur wenig mit gemeinsamen Mensch-Roboter-Teams zu zahlen. Making Mensch-Roboter-Kooperation natürlichen und effizient ist von entscheidender Bedeutung. Insbesondere, Erdung, Situationsanalysen, einen gemeinsamen Bezugsrahmen und räumlichen Referenzierung in eine effiziente Kommunikation und Zusammenarbeit von entscheidender Bedeutung. Von Augmented Reality (AR), die Überlagerung von Computergrafik auf das reale Weltbild, können die erforderlichen Mittel für eine Mensch-Roboter-System auf diese Anforderungen für eine effiziente Zusammenarbeit zu erfüllen. Dieser Artikel bespricht das Gebiet der Mensch-Roboter-Interaktion und Augmented Reality, untersucht die möglichen Wege für die Schaffung von natürlichen Mensch-Roboter-Kooperation durch räumliche Dialog nutzen AR und schlägt einen ganzheitlichen Architektur für die Mensch-Roboter-Kooperation.
Stichwort: Augmented Reality, Zusammenarbeit, Kommunikation, Mensch-Computer-Interaktion Mensch-Roboter-Kooperation, Mensch-Roboter-Interaktion, Robotik.
Am Lageschätzung für Mensch-Roboter-Symbiose, Seite 19-30
Md. Al-Amin Bhuiyan; Chang Liu Hong und Haruki Ueno
Zusammenfassung: Dieser Beitrag stellt eine Vision basiert Lagebestimmung System mit wissensbasierten Ansatz für die Mensch-Roboter-Symbiose. Das System basiert auf visuelle Informationen des Gesichts durch angeschlossene Komponente Analyse der Hautfarbe Segmentierung von Bildern im HSV-Farbmodell basiert und begann mit der Gesichtserkennung und stellen Systematik mit Teilraum PCA basiert Pattern-Matching-Strategien. Mit dem Wissen über das Profil der bekannten Benutzer, Gesicht stellt werden dann von Multilayer-Perzeptron klassifiziert. Basierend auf der Frame-basierten Ansatz Repräsentation von Wissen, das Gesicht stellt werden interpretiert die Verwendung der Software-Plattform für Agent-und Wissensmanagement (SPAK) Management. Im Gesicht Anerkennung darstellen, ist Roboter dann angewiesen, bestimmte Aufgaben durch die Ausgabe von Befehlen darstellen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der Teilraum Methode besser ist als die Standard-PCA-Methode für Gesicht darstellen Klassifizierung. Das System wurde mit der Implementierung des Algorithmus gezeigt, mit einem Roboter namens Unterhaltung, AIBO für Mensch-Roboter-symbiotische Beziehung zu interagieren.
Stichwort: AIBO, Gesichtserkennung, Mensch-Roboter-Symbiose, PCA, HSV-Farbmodell.
Zusammenarbeit der Humanoide Roboter mit Teleoperation zur Übertragung eines Objekts, Seite 31-40
Muhammad Usman Keerio; Weimin Zhang und Ali Raza Jafri
Zusammenfassung: In diesem Papier wird ein Verfahren für humanoide Roboter der Durchführung Objekt übertragen Aufgabe in einem kooperativen teleoperated Paradigma vorgeschlagen. Die Genossenschaft Aufgabe wird durch die einfache Kommunikation zwischen zwei humanoide Roboter und wechseln Sie dann zwischen den Verkehrsträgern unter Berücksichtigung der Situation. Im Falle der Weitergabe Objekt mit zwei humanoide Roboter, der gegenseitigen Position Verschiebungen auftreten können, während sie sich bewegen. Daher ist es notwendig, die Position in einer real-time manner.To Kontrolle des Arms und der Hand des Roboters entfernt meistern wir Arm und Hand richtige Verwendung, während es auf und übergibt die Aufgabe, die dynamische Stabilität während der Ausführung des Gehens ist gewährleistet durch die Einbeziehung der ZMP Kriterium und den gewünschten Abstand zwischen den Robotern ist durch Leader-Anhänger Typ gesteuert. Objekt übergeben Zusammenarbeit für zwei humanoide Roboter auf dem Computer Kontrolle stützen, Wireless LAN, Vision, kooperativen Umgang mit Steuer-und Text-Kommandos. Die Methode ist als zentrale Software des Systems angewandt werden. Die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Methodik für die Durchführung kooperativ Echtzeit-Aufgaben diskutiert.
Stichwort: Zusammenarbeit, Teleoperation, Echtzeit-Aufgabe.
Abteilung Obst und Klassifizierung Methode für Strawberry Erntemaschinen Robot, Seite 41-48
Guo Feng; Cao Qixin und Nagata Masateru
Abstract: Obst-Abteilung und Online-Klassifikation ist für die Entwicklung der Ernte Roboters wichtig ist. Mit der spezifischen requriements Roboter für die Ernte von Erdbeeren wachsen auf dem Boden, ein Obst-Abteilung und Klassifizierung verwendete Methode ist in diesem Papier vorgestellt. OHTA Farbräume basieren Bildsegmentierung Algorithmus verwendet, Erdbeeren aus dem Hintergrund zu extrahieren; Principal Trägheit Achse des binären Erdbeere blob berechnet wird, zu geben, die Pose Informationen von Früchten. Strawberry selektiv nach ihrer Reife und nahm nach seiner Form Funktion klassifiziert. Histogramm-Matching Methode auf Basis Fruchtform Urteil ist in erster Linie eingeführt. Experiment Ergebnisse zeigen, dass diese Methode 93% Genauigkeit von Stamm-Erdbeer-Erkennung, 90% über Richtigkeit der Reife und Qualität Urteil Form auf schwarzem und weißem Hintergrund erzielen können. Mit der Verbesserung der Ernte Mechanismus-Design, hat diese Methode Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Betrieb.
Stichwort: Machine-Vision-, Stamm-Erkennung, Histogramm-Matching-, Erdbeer-Ernte-Roboter.
Ant Intelligence im Roboterfußball, Seite 49-58
R. Geetha Ramani, P. und B. Viswanath Arjun
Abstract: Roboter-Fußball ist ein Multi-Agenten-Prüfstand, die der Designer für die meisten Fragen von Multi-Agenten-Forschung-Adresse benötigt. Soziale Insekten Verhaltensweisen in der Natur beobachteten wenn er angenommen wird, um Probleme, die sie geben, die viel versprechende Ergebnisse zu lösen. Die Domänen wie Computer, Elektronik, Elektrotechnik, Maschinenbau etc., sind bei der Übernahme dieser Verhaltensweisen inspiriert. Dieses Papier befasst sich mit der Ameise Intelligenz im Roboterfußball, das beste Team der Spieler zu entwickeln. Die Simulation Team entwickelt (PUTeam) wurde mit Teams von soccerbots in teambots getestet (ein Simulationstool für Robotic Soccer) und den experimentellen Ergebnissen zeigt deutlich die Leistung des Teams entwickelt, gegen die gegnerischen Teams sind viel wirksamer.
Stichwort: Roboterfußball, soziale Insekten Verhaltensweisen, ant Intelligenz, Lernmethoden, Stigmergie, Selbstorganisation.
Evolving Connectionist System Based Rollenverteilung für Robotic Soccer, Seite 59-62
L. Huang, Q. Song und N. Kasabov
Abstract: Roboterfußball ist ein intelligentes System, bei dem eine Gruppe von mobilen Robotern gesteuert werden, um Fußball zu spielen (http://www.fira.net) durchzuführen. Die Zuteilung einer passenden Rolle für jeden Roboter in einem Team ist ein Schlüssel für den Erfolg des Stückes. Das Papier behandelt dieses Problem als eines der Pattern-Klassifikation, und löst sie mit einer entstehenden Einstufung Funktion (ECF), ein spezielles System entwickelt konnektionistischen (ECOS). Ein Roboter hat die Aufgabe, bestimmt durch und entwickelt sich mit den Zuständen des Systems (Roboter-und Zielsprache) in Echtzeit. Das Software-und Hardware-Plattformen sind für die Datenerhebung und das Lernen eingerichtet. Die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Ansatz wird durch die experimentellen Untersuchungen überprüft.
Stichwort: Fußball-Roboter, mobile Roboter, entwickelt konnektionistische Systeme.
Eine Sicht-basierten Algorithmus für die Multi-Roboter-Boundary-Coverage, Seite 63-68
Linan Jiao und Zhenmin Tang
Abstract: Cell Zersetzung wird oft in autonomen Flächendeckung verwendet. Wir schlagen eine Sicht-basierten Algorithmus zur Zerlegung einzigen Roboter Grenze Abdeckung und eine entsprechende Multi-Roboter-Algorithmus in fremder Umgebung. Ein Graph Datenstruktur ist für die Vollständigkeit der Erfassung und Beschreibung der inkrementellen teilweise beobachtet Welt genutzt werden. Sichtweite-basierte Zerlegung erleichtert den Aufbau von Graphen und Algorithmen betrieben darauf. Im Rahmen von Multi-Roboter, ein dynamisch ausgewählt höchste Priorität Roboter ist für die Informationen auszutauschen und synchron durch Kommunikation, Polygon-Set zur Verfügung zu stellen Werkzeuge für Umweltinformationen Verschmelzung, einer verteilten Algorithmus für die Multi-Roboter-Grenze Abdeckung ist auf der Grundlage dieser Technologien vorgeschlagen . Schließlich die experimentellen Ergebnisse zeigen, die Beziehungen zwischen Roboter Nummer und überfahrbar Gate-Nummer, eine künftige Themen der Untersuchungen vorgestellt.
Stichwort: Multi-Roboter-, Grenz-Abdeckung, Zellenzerlegung, Sichtbarkeit, graph.
Stabilität auf Adaptive NN Formation Control mit Variante Formation Patterns and Interaction Topologien, Seite 69-82
Xin Chen und Li Yangmin
Zusammenfassung: Die Bildung Aufgabe von mehreren Robotern erreicht ist ein hartes Problem in der Praxis, weil die Grenzen der Fernerkundung Fähigkeiten und Funktionen, die Kommunikation zwischen ihnen. Dieses Papier untersucht die dezentrale Kontrolle Bildung im Falle der Parameter Unsicherheiten, Störungen begrenzt, und die Variante Interaktionen zwischen Robotern. Um dezentrale Controller-Design, eine Formation Beschreibung ist zunächst vorgeschlagen, die aus zwei Aspekten besteht in der Bildung Muster und Interaktion Topologie. Dann die Bildung Kontrolle durch adaptive neuronale Netz (ANN) basiert auf den relativen Fehler von Bildung Beschreibung abgeleitet vorgeschlagen. Von der Analyse über die Stabilität der Bildung Kontrolle im Rahmen invariant / Variante Bildung Muster und Interaktion Topologie wird der Schluss gezogen, dass, wenn Bildung Muster der Klasse, und die Interaktion graph angeschlossen ist und mit endlicher Zeiten haben sich geändert, die Konvergenz der Bildung Kontrolle gewährleistet ist , so dass Roboter muss die Bildung durch die Bildung beschriebene Muster zu bilden.
Stichwort: angepasst neuronalen Netzes Kontrolle, Interaktion Topologie, Lyapunov Satz für nichtglatte Systeme, System umgestellt.
Robust Control auf Rädern Mobile Manipulatoren mit Hybird Gelenke, Seite 83-90
Zhijun Li; Weidong Chen und Liu Hong
Zusammenfassung: In diesem Papier, robuste Kraft-Motion-Control-Strategien sind für den mobilen Manipulatoren im Rahmen beider holonomes und Nonholonomic vorgelegt Einschränkungen in Anwesenheit von Unsicherheiten und Störungen. Die vorgeschlagenen Kontroll-Strategien zu gewährleisten, dass das System auf die gewünschte Bewegung mit mannigfaltigen vorgeschriebene Bremswirkung konvergiert, und Zwang Kraft Kontrolle wurde mit Hilfe der Passivität der Hybrid-Joint statt Force-Feedback-Kontrolle. Experiment Ergebnisse bestätigen, dass nicht nur die Zustände des Systems auf die gewünschte Flugbahn asymptotisch konvergieren, sondern auch die Einschränkung Kraft asymptotisch konvergiert die gewünschte Kraft.
Stichwort: Rädern mobile Manipulatoren, Bewegung / Kraft, Kontrolle, Hybrid-Gelenke.
Time Optimal Sliding Mode-Hybrid-PI-Regelung für einen autonomen Unterwasser-Roboter, Seite 91-98
Theerayuth Chatchanayuenyong und Manukid Parnichkun
Zusammenfassung: Dieser Beitrag stellt ein Unterwasser-Roboter-Steuerung, bei der Kombination grundsätzlich unter Sliding Mode Control (SMC), Pontryagin Maximum-Prinzip und lineare PI-Regelung. Die SMC-Switches der Zeit nach der Pontryagin die optimale Kontrolle Prinzip, bei dem die Lösung mit neuronalen Netzes Konzept für einen Zeit-Ausbeute optimale Reaktion bei Erreichen der Phase erhalten. PI-Regelung ist an die Stelle der SMC auf die Schalt-Phase verwendet, um unerwünschte hohe Kontrolltätigkeit zu vermeiden. Performance der vorgeschlagenen Regler ist mit verschiedenen klassischen SMC und konventionelle lineare Kontrollsysteme verglichen. Solche Vergleiche gewährleistet die Durchführung und Erfolg beweisen als Echtzeit-Controller optimal. Die Ergebnisse zeigen, die Steuerung ist gut, Fähigkeiten, um mit Pflanzen Nichtlinearität und Parameter Unwägbarkeiten umzugehen. Der Controller liefert eine optimale Zeit Regelverhalten ohne hohe Kontrolle aufeinander.
Stichwort: Autonome Roboter Unterwasser, Zeit optimale Kontrolle, Neuronale Netze, Hybrid Kontrolle.
Am Algorithms for Planning S-Kurve Motion Profile, Seite 99-106
Doang Kim Nguyen; Teck-Chew Ng und I-Ming Chen
Zusammenfassung: Obwohl zahlreiche Untersuchungen über die S-Kurve Bewegungsprofile durchgeführt wurden, bis heute keine systematische Untersuchung über das allgemeine Modell der Polynom n-Kurve Bewegungsprofile betrachtet wird. In diesem Papier, das Modell der Polynom n-Kurve Bewegungsprofile ist in einem rekursiven Form verallgemeinert werden. Auf der Grundlage dieser auf eine allgemeine Algorithmus s Design-Kurve Bahn mit der Zeit nicht optimal berücksichtigt wird vorgeschlagen. Darüber hinaus ist eine spezielle Strategie für die Planung S-Kurve Bewegungsprofile mit einem trigonometrische Modell vorgestellt. Die Algorithmen basieren auf einem Linearmotor System implementiert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit und viel versprechende Anwendung Fähigkeit der Algorithmen in der S-Kurve Bewegung Profiling.
Stichwort: Motion-Control-, S-Kurve Bewegungsprofil, Trajektorienplanung Algorithmus, Linearmotor.
Kinematic Design eines Radius-Variable Greifer mit 1-DOF verwendet in Hochspannungs-Hot-line Cleaning Robot, Seite 107-114
Yi Gu; Xinhua Weng; Ruqing Yang und Tao Song
Abstract: Der Beitrag der Gestaltung eines Romans stellt Radius-variable-Greifer (RVG) für den Einsatz als End-Effektor von Hochspannungs-Hot-Line-Reinigungsroboter (HVCR). Ein acht-Stab-Verknüpfung Mechanismus wird vorgeschlagen, die Ziel 1-dof acutuation erhalten. Nach der Form der Isolatoren wurden die Dimension Design und kinematischen Analyse der RVG durchgeführt. Die Optimierung wird durchgeführt, um die gemeinsamen Punkte der Arm-Segmente, auf denen die Bürsten angebracht sind, etwa über die Position Kreise in der gesamten Öffnungs-und finden Schließvorgang des RVG. Der Prototyp wurde schließlich gegeben, und es wird gezeigt, dass RVG dieser speziellen Anwendung möglich ist.
Stichwort: Kinematik, optimales Design, Greifer, Hot-Line-Reinigungsroboter.
Dynamische Modellierung und Inverse Dynamische Analyse der Flexible Parallel Robots, Seite 115-122
Du Zhaocai und Yu Yueqing
Zusammenfassung: Dieser Beitrag stellt eine Methode für die dynamische Modellierung von parallelen Roboter mit flexiblen Verbindungen und starre, sich bewegende Plattform, auf der Finite-Elemente-Theorie. Das Verhältnis zwischen elastischen Verschiebungen der Verbindungen wird untersucht, unter Berücksichtigung der Auswirkungen der elastischen Kupplung Bewegung und starre Bewegung. Die kinematische und dynamische Einschränkung Bedingungen der elastischen Verschiebungen parallel flexible Roboter vorgestellt. Die Kineto-Elastodynamik Theorie und Timoschenko Strahl Theorie werden eingesetzt, um die Bewegungsgleichungen ableiten, unter Berücksichtigung der Auswirkungen der verteilten Masse, Masse in einen Topf geworfen, rotierende Schwungmasse, Schernase-, Biege-Verformung, seitlichen Verformungen und alle dynamischen Kopplung Bedingungen. Das dynamische Verhalten aufgrund der Flexibilität der Verbindungen ist gut durch numerische Simulation dargestellt. Im Vergleich mit den Ergebnissen der SAMCEF Software Simulation, zeigen die numerische Simulation gute Ergebnisse Kohärenz und die Vorteile der Methode. Die Flexibilität der Verbindungen nachgewiesen wird erhebliche Auswirkungen auf die Systemleistung und Stabilität haben. Eine Methode für die inverse dynamische Analyse von flexiblen parallel Roboter vorgestellt.
Stichwort: flexible parallelen Roboter, flexible Link, dynamische Modellierung, inverse dynamische Analyse.
Mechatronic Model Based Computed Torque Control eines Parallel Manipulator, Seite 123-128
Zhiyong Yang, Wu Jiang, Jiangping Mei; Jian Gao und Tian Huang
Abstract: Mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit der parallelen Manipulatoren haben breite Anwendung in der Industrie, aber es existieren noch viele Schwierigkeiten in der tatsächlichen Kontrolle Prozess wegen der zeitlich veränderliche und Kupplung. Leider sind die heutigen kommerziellen controlles kann keine befriedigende Leistung für die einzelnen Achsen-Linear-Kontrolle nur. Aus diesem Grund auf eine neuartige Ziel 2-DOF (Degree of Freedom) parallel Manipulator namens Diamond 600, ein Motor-Mechanismus Kupplung dynamisches Modell based Control Systems beschäftigt die berechnete Drehmoment Regelalgorithmus werden in diesem Dokument vorgestellt. Erstens ist die integrierte dynamische Kopplung Modell abgeleitet wird, nach gleichwertigen Drehmomente zwischen der mechanischen Struktur und der PM (Permanent Magnetismus) Servomotor. Zweitens wird berechnet Drehmoment-Controller im Detail für die oben vorgeschlagene Modell beschrieben. Endlich gibt es eine Reihe von numerischen Simulationen und Experimente durchgeführt, um die Wirksamkeit des Systems zu testen und die Ergebnisse überprüfen, die günstige Möglichkeit, Tracking und Robustheit.
Stichwort: Parallel Manipulator, Motor-Mechanismus Kupplung dynamisches Modell, Computertomographie Drehmomentregelung.
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