基于循环抑制CPG模型控制的蛇形机器人三维运动 被引量：15

1

作者 卢振利 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期54-58,共5页

具有三维运动能力和独特的节律运动方式,使生物蛇能在复杂的地形环境中生存.大多数动物节律运动是由中央模式发生器(Centralpatterngenerator,CPG)控制的.以此为理论依据,首次以循环抑制建模机理构建蛇形机器人组合关节运动控制的CPG模... 具有三维运动能力和独特的节律运动方式,使生物蛇能在复杂的地形环境中生存.大多数动物节律运动是由中央模式发生器(Centralpatterngenerator,CPG)控制的.以此为理论依据,首次以循环抑制建模机理构建蛇形机器人组合关节运动控制的CPG模型.证明该模型是节律输出型CPG中微分方程维数最少的.采用单向激励方式连接该类CPG构建蛇形机器人三维运动神经网络控制体系,给出该CPG网络产生振荡输出的必要条件.应用蛇形机器人动力学模型仿真得到控制三维运动的CPG神经网络参数,利用该CPG网络的输出使“勘查者”成功实现三维运动.该结果为建立未探明的生物蛇神经网络模型提供了一种全新的方法. 展开更多

关键词 蛇形机器人 三维运动 循环抑制 中央模式发生器(CPG) 稳定性分析

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基于循环抑制CPG模型控制的蛇形机器人蜿蜒运动 被引量：11

2

作者 卢振利 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期133-139,共7页

根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点,应用循环抑制CPG建模理论构建了蛇形机器人神经网络模型;利用蛇形机器人模型,仿真验证了CPG模型对蜿蜒运动控制的有效性;提出并验证了实现有目的转弯控制的CPG参数调节方法．最后,给出了今后的... 根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点,应用循环抑制CPG建模理论构建了蛇形机器人神经网络模型;利用蛇形机器人模型,仿真验证了CPG模型对蜿蜒运动控制的有效性;提出并验证了实现有目的转弯控制的CPG参数调节方法．最后,给出了今后的研究方向． 展开更多

关键词 蛇形机器人 中央模式发生器 循环抑制 蜿蜒运动

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基于循环抑制CPG模型的蛇形机器人控制器 被引量：10

3

作者 卢振利 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期137-143,共7页

依据生物利用中央模式发生器(Central pattern generator,CPG)的自激行为产生有节律的协调运动适应多种环境,基于循环抑制CPG建模理论设计了蛇形机器人CPG控制器模型,分析了单个神经元、循环抑制CPG以及该控制器模型的稳定性,并把该控... 依据生物利用中央模式发生器(Central pattern generator,CPG)的自激行为产生有节律的协调运动适应多种环境,基于循环抑制CPG建模理论设计了蛇形机器人CPG控制器模型,分析了单个神经元、循环抑制CPG以及该控制器模型的稳定性,并把该控制器应用到一个结合蛇形机器人“勘查者-Ⅰ”动力学特性的仿真模型,得到了实现蜿蜒运动的CPG控制器参数,进而研究了调节S波个数、身体构形曲率、蜿蜒运动速度以及运动轨迹曲率的CPG控制器参数设定策略。此外,“勘查者-Ⅰ”应用该CPG控制器的输出成功实现了蜿蜒运动。该研究结果为设计人工CPG控制器提供了一个可行的方法。 展开更多

关键词 蛇形机器人 蜿蜒运动 循环抑制 中央模式发生器(CPG) 稳定性分析

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基于表情和语音交互的脑瘫康复训练系统 被引量：6

4

作者 卢振利 蒋睿萱 +2 位作者 马志鹏 波罗瓦茨布朗尼斯拉夫 梅尼科麦然 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第3期287-294,共8页

本文基于人机交互(HCI)设计了表情和语音交互的脑瘫康复训练系统。采用上位机和下位机相结合的方式,下位机采用51单片机进行主体驱动,语音采集模块应用LD3320语音芯片,并通过串口通讯的方式,将C语言编程的下位机与Labview编写的上位机... 本文基于人机交互(HCI)设计了表情和语音交互的脑瘫康复训练系统。采用上位机和下位机相结合的方式,下位机采用51单片机进行主体驱动,语音采集模块应用LD3320语音芯片,并通过串口通讯的方式,将C语言编程的下位机与Labview编写的上位机相连接。语音芯片把信号辨识结果通过串口发送到上位机,上位机根据语音语义规则进行辨识匹配,对测试完成评判和统计,并将结果与表情机器人相匹配。通过对两位患者正确识别表情的次数以及识别时间进行记录,分析数据,证明该系统有助于提高脑瘫康复训练的效果。 展开更多

关键词 人机交互(HCI) 语音识别 脑瘫康复 表情机器人 评价分析

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基于语音识别的脑瘫康复数字训练系统设计 被引量：6

5

作者 卢振利 王红 +7 位作者 马志鹏 沈玄霖 Marko Pencic 刘燕 单长考 葛龙 李斌 Marjan Mernik 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第5期526-532,共7页

基于语音识别设计了针对脑瘫患儿的数字语音训练系统。应用人机交互(HRI)技术与仿生机械手动作控制相结合达到提升脑瘫(CP)康复训练效果的目的。该系统中控制器采用Arduino MEGA 2560为主控制器,显示屏LCD1602作为人机交互数据显示界面... 基于语音识别设计了针对脑瘫患儿的数字语音训练系统。应用人机交互(HRI)技术与仿生机械手动作控制相结合达到提升脑瘫(CP)康复训练效果的目的。该系统中控制器采用Arduino MEGA 2560为主控制器,显示屏LCD1602作为人机交互数据显示界面,通过LD3320语音芯片实现人机语音交互功能。人机交互功能是通过Labview环境展开,可实现人、机器人的手势与动作的实时交互训练与评价。该系统可训练脑瘫患者反应能力、语言表述能力以及认识手势动作数字动作能力,为提升脑瘫康复训练系统提供关键技术。 展开更多

关键词 语音识别 机器人辅助系统 人机交互(HRI) 脑瘫(CP)康复训练

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具身智文本内容生成的咖啡机器人系统设计

6

作者 陈华舒 卢振利 王伟栋 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第6期651-658,共8页

本文基于东控协作机器臂、咖啡机,融合智文本内容生成-生成式预训练转换器(AIGC-GPT)的大语言生成式模型设计了一款智能咖啡机器人系统,该系统能够实现基于ChatGPT的语音对话,根据语音对话自动化制备咖啡及咖啡拉花。通过Azure认知服务(... 本文基于东控协作机器臂、咖啡机,融合智文本内容生成-生成式预训练转换器(AIGC-GPT)的大语言生成式模型设计了一款智能咖啡机器人系统,该系统能够实现基于ChatGPT的语音对话,根据语音对话自动化制备咖啡及咖啡拉花。通过Azure认知服务(ACS)技术整合协作机器人和GPT,使咖啡机不再仅仅是一台传统的咖啡制作设备,而是一个集智能、互动、个性化为一体的咖啡制作平台。这种设计包括语音控制的自动咖啡制作与点单、个性化推荐、咖啡品质控制等。这种创新性的融合有望为咖啡业和其他领域带来新的机会,提高用户满意度和创造更具吸引力的咖啡馆体验。 展开更多

关键词 协作机器人 ChatGPT Azure认知服务(ACS) 人机交互

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大气湍流对盖革光子探测测距精度影响的研究 被引量：5

7

作者 罗韩君 欧阳征标 +2 位作者 刘强 卢振利 卢华兰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期605-610,共6页

回波光子到达时间的随机性限制了盖革光子测距系统的测距精度,大气湍流加剧了这种随机性,降低系统测距精度。根据回波光子探测的调制泊松概率模型,分析了距离门内各探测时隙的概率分布,利用回波光子可识别区域内探测时隙的归一化概率,... 回波光子到达时间的随机性限制了盖革光子测距系统的测距精度,大气湍流加剧了这种随机性,降低系统测距精度。根据回波光子探测的调制泊松概率模型,分析了距离门内各探测时隙的概率分布,利用回波光子可识别区域内探测时隙的归一化概率,建立了存在大气湍流影响时测距精度的理论模型,研究了大气湍流对测距精度的影响。理论分析结果表明,大气湍流降低系统探测概率和测距精度,当回波强度为1,湍流参数为2.5时,与无大气湍流影响情况相比,系统距离精度和准确度下降达4.2 cm和14 cm,且湍流越强,目标探测概率越低,虚警率越高,距离精度和准确度越低。 展开更多

关键词 测距精度 大气湍流 盖革模式探测器 探测时隙

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基于镜像神经系统机制的语音动作康复训练系统设计 被引量：5

8

作者 卢振利 马志鹏 +1 位作者 波罗瓦茨.布朗尼斯拉夫 梅尼科.麦然 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第5期503-511,共9页

本文主要针对不随意运动型脑瘫患儿,通过人机交互(HCI)的模式结合仿生机械手达到脑瘫康复训练的目的。整体设计中采用了单片机Arduino mega 2560为主控制器,显示屏1602作为数据显示,语音模块采用LD3320语音芯片,LabVIEW作为上位机显示... 本文主要针对不随意运动型脑瘫患儿,通过人机交互(HCI)的模式结合仿生机械手达到脑瘫康复训练的目的。整体设计中采用了单片机Arduino mega 2560为主控制器,显示屏1602作为数据显示,语音模块采用LD3320语音芯片,LabVIEW作为上位机显示患者需要识别的手势动作图片。当运行开始后,脑瘫患儿通过观看上位机界面上随机切换显示的图片,对应说出图片的内容,利用语音芯片进行语音辨识,识别后的数据在显示屏上显示,并利用串口传送的方式传递给上位机相应数据,系统将进行判断是否正确,并且记录脑瘫患儿做出反应的时间和正确率,机器手接收到语音识别后的正确数据,会做出与上位机显示图片一致的动作手势,达到训练脑瘫患者反应能力、说话能力以及认识各类手势动作的学习能力的目的,较好地实现脑瘫患者的康复训练。 展开更多

关键词 单片机 手抓动作 人机交互(HCI) LABVIEW 脑瘫康复训练

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社交型脑瘫康复训练系统人机交互关键技术综述 被引量：1

9

作者 王乾 卢振利 +8 位作者 沈玄霖 单长考 刘燕 陈勇 赵宇 PENCIC Marko CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva MARJAN Mernik 《高技术通讯》 CAS 2023年第5期537-549,共13页

脑瘫是一种常见的脑部发育不良疾病,国内外针对脑瘫康复主要是在幼儿期进行针对性康复诊治。步入成年后,社交型障碍是一种常见症状,为了更好地使脑瘫患者融入社会生活,有必要针对语言、动作和表情进行康复训练。本文针对社交障碍中的关... 脑瘫是一种常见的脑部发育不良疾病,国内外针对脑瘫康复主要是在幼儿期进行针对性康复诊治。步入成年后,社交型障碍是一种常见症状,为了更好地使脑瘫患者融入社会生活,有必要针对语言、动作和表情进行康复训练。本文针对社交障碍中的关键环节,结合传统康复手段,对人机交互技术在以机器人研发辅助工具来优化提升相关康复训练系统中的应用进行综述分析,为脑瘫患者康复训练设备智能化升级改造和研发提供有益借鉴。 展开更多

关键词 脑瘫(CP) 社交障碍 人机交互 辅助系统

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基于人机交互技术的社交型无奈式耸肩动作脑瘫康复训练系统设计

10

作者 卢振利 王乾 +2 位作者 PENCIC Marko CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva 《高技术通讯》 CAS 2023年第6期652-660,共9页

本文针对社交过程中的肢体动作语言耸肩动作展开研究,基于人机交互技术,设计了社交型耸肩动作脑瘫康复训练系统。该系统使用第二代Kinect v2设备对人体肢体关节的位置、角度等特征数据采集,通过支持向量机算法对数据分类训练从而实现耸... 本文针对社交过程中的肢体动作语言耸肩动作展开研究,基于人机交互技术,设计了社交型耸肩动作脑瘫康复训练系统。该系统使用第二代Kinect v2设备对人体肢体关节的位置、角度等特征数据采集,通过支持向量机算法对数据分类训练从而实现耸肩动作的识别。本设计上位机选用C++语言编程对动作信号进行处理,依据系统设定的动作判定规则识别相应的动作信号,同时通过串口通讯方式向Arduino UNO开发板发送指令,驱动表情机器人做出相应的表情动作。整个系统使用Python编程设计人机交互界面,便于康复师引导受测者做出相应的耸肩动作,同时记录受测者的测试结果和测试时间,方便康复师对受测者康复情况分析和训练系统的后续完善。 展开更多

关键词 社交型动作 脑瘫康复 耸肩 人机交互

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基于CPG的六足机器人运动控制方法研究综述

11

作者 刘天成 卢振利 +7 位作者 陈勇 单长考 刘燕 赵宇 PENCIC Marko CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva MARJAN Mernik 《高技术通讯》 CAS 2023年第7期762-771,共10页

以六足机器人为研究对象,分析了中枢模式发生器(CPG)的国内外发展现状,揭示其主要是以振荡器作为控制器进行信号输出。针对如何搭建CPG模型,以Hopf振荡器为例进行模型搭建和改进,搭建六足机器人实验平台验证CPG模型控制六足机器人步态... 以六足机器人为研究对象,分析了中枢模式发生器(CPG)的国内外发展现状,揭示其主要是以振荡器作为控制器进行信号输出。针对如何搭建CPG模型,以Hopf振荡器为例进行模型搭建和改进,搭建六足机器人实验平台验证CPG模型控制六足机器人步态运动是可行的。最后对基于CPG的六足机器人发展进行了展望。 展开更多

关键词 中枢模式发生器(CPG) 六足机器人 步态运动

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基于脑机接口的机器人辅助脑瘫康复面部表情训练系统设计

12

作者 卢振利 王乾 +8 位作者 王红 沈玄霖 PENCIC Marko 刘燕 单长考 赵宇 CAVIC Maja ROUMIANA Ilieva MARJAN Mernik 《高技术通讯》 CAS 2023年第4期419-427,共9页

本文针对脑瘫(CP)患儿这一特殊群体,研究设计了基于脑机接口(BCI)技术的表情辅助训练系统。系统采用的脑机接口设备是Emotiv EPOC+,通过WebSocket通信协议获取和传递脑电信号,并且使用小波包变换对信号进行处理,获取信号的特征值;使用V-... 本文针对脑瘫(CP)患儿这一特殊群体,研究设计了基于脑机接口(BCI)技术的表情辅助训练系统。系统采用的脑机接口设备是Emotiv EPOC+,通过WebSocket通信协议获取和传递脑电信号,并且使用小波包变换对信号进行处理,获取信号的特征值;使用V-REP仿真软件设计仿真四轮小车,将获取到的特征值用于控制仿真小车实现不同方向的运动,以达到吸引患儿的注意力、提高训练效果的目的。设定了带有图片的人机交互界面增强引导患儿注意力。通过与医院康复师现场实验,验证了该技术的可行性,可为相关设备研发提供技术储备。 展开更多

关键词 脑瘫(CP) 脑机接口(BCI) Emotiv EPOC+

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蛇形机器人步态转换CPG控制器 被引量：2

13

作者 卢振利 马书根 +1 位作者 李斌 王越超 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2007年第10期1304-1315,共12页

蛇具有细长无肢的身体、独特的半球型关节,使其可在神经系统控制下完成与环境相适应的多种节律运动.基于对该节律运动机制的分析,给出蛇运动神经系统的主要功能特性.首次应用双向循环抑制CPG模拟蛇节律运动发生机制,控制蛇形机器人组合... 蛇具有细长无肢的身体、独特的半球型关节,使其可在神经系统控制下完成与环境相适应的多种节律运动.基于对该节律运动机制的分析,给出蛇运动神经系统的主要功能特性.首次应用双向循环抑制CPG模拟蛇节律运动发生机制,控制蛇形机器人组合关节,实现3种典型运动.通过单向激励串联该类CPG构成神经网络,给出该神经网络产生振荡输出的必要条件.用不同高级控制神经元命令激活下的输出,实现蛇形机器人典型运动模式的自动转换.通过动力学仿真和实验验证该CPG控制器产生不同节律运动模式的有效性.为蛇节律运动模式发生机制建模提供新方法. 展开更多

关键词 蛇形机器人 双向循环抑制 中枢模式发生器 稳定性分析 运动控制

原文传递

基于乐理的蛇形机器人控制方法研究 被引量：3

14

作者 李斌 卢振利 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期14-19,共6页

根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点 ,提出了基于乐理的蛇形机器人控制方法 ,定义了乐理的符号、规则与蛇形机器人控制过程的对应关系 ,编写了蜿蜒运动步态谱 .“勘查者—I”蛇形机器人上实现了蜿蜒运动的控制 .给出了今后的研究方... 根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点 ,提出了基于乐理的蛇形机器人控制方法 ,定义了乐理的符号、规则与蛇形机器人控制过程的对应关系 ,编写了蜿蜒运动步态谱 .“勘查者—I”蛇形机器人上实现了蜿蜒运动的控制 .给出了今后的研究方向 . 展开更多

关键词 蛇形机器人 乐理 蜿蜒运动 步态谱

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应用型本科院校自动化相关专业中51单片机项目C语言六步编程法教学研究 被引量：2

15

作者 卢振利 《电工技术（下半月）》 2015年第5期228-229,共2页

针对应用型本科高校中自动化专业单片机相关课程教学内容，选取Proteus和KeiI开发环境。以模块化思想来剖析项目式案例特点，提出单片机C语言六步编程教学法。实践证明该方法适用于常熟理工学院自动化相关专业控制器编程基础、微机原理... 针对应用型本科高校中自动化专业单片机相关课程教学内容，选取Proteus和KeiI开发环境。以模块化思想来剖析项目式案例特点，提出单片机C语言六步编程教学法。实践证明该方法适用于常熟理工学院自动化相关专业控制器编程基础、微机原理与接口技术和计算机控制技术三门课程中90％以上的教学案例项目和实验项目。 展开更多

关键词 教学研究 应用型本科 51单片机 C语言六步编程

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相空间重构和正则极限学习机的网络流量预测 被引量：2

16

作者 卢振利 《激光杂志》 CAS 北大核心 2015年第1期109-112,共4页

网络流量预测一直是网络研究技术中的热点,针对网络流量变化的时变性、混沌性,提出一种相空间重构和正则极限学习机的网络流量预测模型。首先收集大量的网络流量历史样本,并进行相应的预处理,然后根据混沌理论确定最优延迟时间和嵌入维... 网络流量预测一直是网络研究技术中的热点,针对网络流量变化的时变性、混沌性,提出一种相空间重构和正则极限学习机的网络流量预测模型。首先收集大量的网络流量历史样本,并进行相应的预处理,然后根据混沌理论确定最优延迟时间和嵌入维数,并重构网络流量学习样本,最后采用正则极限学习机建立网络流量预测模型,并进行仿真对比实验。结果表明,相对于其它网络流量预测模型,本文模型可以更加准确描述网络流量的非线性变化特点,提高网络流量预测精度,预测结果具有一定实用价值。 展开更多

关键词 网络流量 正则极限学习机 相空间重构 混沌理论

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“工业机器人应用技术”教学改革 被引量：1

17

作者 卢振利 《电气电子教学学报》 2022年第1期108-111,共4页

贴近行业需求,培养应用技术型工程师是当前本科改革教育的热点。本文以“工业机器人应用技术”课程为对象,结合产业升级中非标自动化领域“机器换人”背景下的需求,通过凝练教师相关科研项目关键技术,搭建本科生教学实践平台,重构课程... 贴近行业需求,培养应用技术型工程师是当前本科改革教育的热点。本文以“工业机器人应用技术”课程为对象,结合产业升级中非标自动化领域“机器换人”背景下的需求,通过凝练教师相关科研项目关键技术,搭建本科生教学实践平台,重构课程内容。实践表明该工作可使教学与科研相互促进,行业技术需求与学校本科人才培养无缝对接。 展开更多

关键词 工业机器人应用技术 科研反哺教学 教学改革

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基于轮球自平衡机构的机器人设计 被引量：2

18

作者 毛丽民 卢振利 +1 位作者 朱培逸 刘叔军 《制造业自动化》 2015年第17期22-25,37,共5页

通过轮球自平衡原理设计了机器人机构,应用多传感器完成该机器人自平衡姿态控制器设计,其中通过姿态传感器实时检测机器人姿态,并应用卡尔曼滤波对陀螺仪与加速度计数据进行优化。通过整定PID参数实现机器人与标准比赛足球组成系统的自... 通过轮球自平衡原理设计了机器人机构,应用多传感器完成该机器人自平衡姿态控制器设计,其中通过姿态传感器实时检测机器人姿态,并应用卡尔曼滤波对陀螺仪与加速度计数据进行优化。通过整定PID参数实现机器人与标准比赛足球组成系统的自平衡。通过无干扰自平衡实验和扰动下自平衡实验表明该设计的有效性。 展开更多

关键词 轮球自平衡 卡尔曼滤波 多传感器 机器人

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本科课程“人机交互技术”教学改革 被引量：1

19

作者 卢振利 《电气电子教学学报》 2022年第2期91-94,共4页

持续地以业界流行技术充实现有课程教学是当前应用型本科课程改革的热点。本文以“人机交互技术”课程为对象,结合Kinect和Unity讲解和实践语音、图像和虚拟现实情景中人机交互案例,通过公选课面向多专业学生组班,采用理实一体化的授课... 持续地以业界流行技术充实现有课程教学是当前应用型本科课程改革的热点。本文以“人机交互技术”课程为对象,结合Kinect和Unity讲解和实践语音、图像和虚拟现实情景中人机交互案例,通过公选课面向多专业学生组班,采用理实一体化的授课方式,增强了课程内容的新颖性和实用性。此举可为多专业后续进一步应用提供技术储备。 展开更多

关键词 人机交互技术 理实一体化 教学改革

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基于DSL优化脑瘫康复智能训练系统 被引量：1

20

作者 卢振利 王红 +9 位作者 马志鹏 沈玄霖 Marko Pencic 刘燕 单长考 赵宇 Roumiana Ilieva Tomaz Kosar Marjan Horvat Marjan Mernik 《高技术通讯》 CAS 2021年第7期773-780,共8页

本文针对脑瘫患儿差异化康复训练方案难于定制的问题,基于领域特定语言(DSL)优化了脑瘫康复系统架构。根据专家给出的脑瘫患儿训练计划,在Eclipse平台的Xtext构建了控制机械手完成手势动作所需要的领域模型,并且完成了对该领域模型的实... 本文针对脑瘫患儿差异化康复训练方案难于定制的问题,基于领域特定语言(DSL)优化了脑瘫康复系统架构。根据专家给出的脑瘫患儿训练计划,在Eclipse平台的Xtext构建了控制机械手完成手势动作所需要的领域模型,并且完成了对该领域模型的实现,将其成功用于机械手辅助脑瘫康复动作训练系统中,使得理疗师等非编程技术人员能够为脑瘫患儿康复定制训练方案。 展开更多

关键词 脑瘫 康复训练 领域特定语言(DSL) 智能系统

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