中医按摩机器人研制与开发 被引量：30

1

作者 高焕兵 鲁守银 +4 位作者 王涛 刘存根 康炳元 季远 毕鸿雁 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期553-562,共10页

针对中老年人退行性疾病和慢性疾病对中医按摩及保健康复设备的临床需求,提出了一种中医按摩机器人系统,并对按摩机器人的机械结构、控制系统及各功能模块进行了介绍.利用传感器信息融合技术、人机交互技术、三维仿真技术等,实现了典型... 针对中老年人退行性疾病和慢性疾病对中医按摩及保健康复设备的临床需求,提出了一种中医按摩机器人系统,并对按摩机器人的机械结构、控制系统及各功能模块进行了介绍.利用传感器信息融合技术、人机交互技术、三维仿真技术等,实现了典型中医按摩手法的建模,提出了串并联结构融合的机器人构型,研制了集多种按摩手法于一体的多功能按摩机械手.该机器人系统采用视觉系统判定穴位位置,实现对患者身体的跟踪,能完成腰椎部位的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和下肢的捏拿、振、拍打共10种手法操作,具得穴位记忆助能,能够根据实时监测的生理信号(心跳、血压等)和按摩力大小,调整按摩频率、幅度、速度,必要时退出按摩探作,保障患者安全.中老年腰椎间盘突出症的临床试验表明了本机器人系统按摩治疗的有效性. 展开更多

关键词 按摩机器人 穴位定位 运动控制 三维虚拟场景

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多功能塔机黑匣子的设计与实现 被引量：10

2

作者 袁丽艳 张桂青 +1 位作者 阎俏 高焕兵 《建筑机械》 北大核心 2007年第09S期73-76,78,共5页

详细介绍了多功能塔机黑匣子的软硬件设计和实现,多功能塔机黑匣子集多种限制器、实时数据记录、动作事件记录、数据分析及载荷消摆控制等多种功能于一体。该系统分别采用μcos-Ⅱ实时多任务操作系统和ARM作为其软、硬件,以平台的理念... 详细介绍了多功能塔机黑匣子的软硬件设计和实现,多功能塔机黑匣子集多种限制器、实时数据记录、动作事件记录、数据分析及载荷消摆控制等多种功能于一体。该系统分别采用μcos-Ⅱ实时多任务操作系统和ARM作为其软、硬件,以平台的理念进行设计。该平台不仅可以在塔式起重机上应用,还可以在智能仪器、电梯上应用。 展开更多

关键词 塔式起重机 黑匣子 限制器 平台 数据分析

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面向配电系统的带电抢修作业机器人 被引量：11

3

作者 高焕兵 田国会 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期45-53,共9页

面向电力行业应急救援和安全抢修作业装备发展的需求,设计了一种配电系统带电抢修作业机器人,并对其机械结构与控制系统进行了介绍。提出一种基于液压伺服驱动的6自由度机械臂的系统解决方案,通过运动学、动力学和有限元分析优化了部件... 面向电力行业应急救援和安全抢修作业装备发展的需求,设计了一种配电系统带电抢修作业机器人,并对其机械结构与控制系统进行了介绍。提出一种基于液压伺服驱动的6自由度机械臂的系统解决方案,通过运动学、动力学和有限元分析优化了部件结构和动力学性能,使其有效负载能力达到最大。针对作业过程中机器人本体与导线发生碰撞等引起的震荡问题,使用非对称控制方法,建立了机械臂的柔顺控制模型,降低了震荡的影响。将整体单目视觉的静态测量与双目手眼视觉系统的动态测量相结合,设计了复杂环境下目标点的高精度动态定位系统,实现了机械臂的局部自主路径规划与运动控制。通过实验验证了所开发的带电抢修作业机器人在10kV以下配电线路应用的有效性和可行性。 展开更多

关键词 带电作业 机器人 配电系统 双目视觉 面向对象 液压机械臂

原文传递

基于OpenCV的管道巡检水下机器人的设计与实现 被引量：2

4

作者 姚守峰 陈修贤 +1 位作者 郝前勇 高焕兵 《计算技术与自动化》 2023年第1期58-61,共4页

本设计是基于OpenCV的管道巡检水下机器人的设计与实现,水下机器人通过所配备的OpenCV摄像头对水下管道进行探测,主要应用于对水下或海底管道的路线进行循迹,并且能够对外壁破损情况的检查以及清理附着的杂物。该设计的实现是应用OpenC... 本设计是基于OpenCV的管道巡检水下机器人的设计与实现,水下机器人通过所配备的OpenCV摄像头对水下管道进行探测,主要应用于对水下或海底管道的路线进行循迹,并且能够对外壁破损情况的检查以及清理附着的杂物。该设计的实现是应用OpenCV摄像头对所需巡检的管道进行探测,并将所探测到的图像反馈到STM32控制器中识别出管道的循迹路线,并通过驱动模块中的电机设计实现平稳的循迹以及转弯功能。最终通过水下机器人的循迹以及图像处理功能的设计将探测到管道外部轮廓的图像信息进行处理,突出外壁所存在的问题以及附着的杂物。本设计将水下机器人驱动模式与图像处理功能进行很好的结合与应用,从而实现对管道循迹的过程中管道外壁的收检测。 展开更多

关键词 水下机器人 管道巡检 OPENCV 图像处理

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改进YOLOv8的道路缺陷检测算法

5

作者 王雪秋 高焕兵 郏泽萌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第17期179-190,共12页

道路在长期使用后路面会出现各种缺陷,未能及时侦测和修补这些缺陷可能严重缩短道路寿命并危害行车安全。因此,道路缺陷的即时检测是一项重要的任务。传统的检测方法存在检测速度慢,成本要求高的问题。为了解决这些问题,在YOLOv8的基础... 道路在长期使用后路面会出现各种缺陷,未能及时侦测和修补这些缺陷可能严重缩短道路寿命并危害行车安全。因此,道路缺陷的即时检测是一项重要的任务。传统的检测方法存在检测速度慢,成本要求高的问题。为了解决这些问题,在YOLOv8的基础上提出了一种名为DML-YOLO新型道路检测算法,该算法在主干网络中加入MPCA(MultiPath coordinate attention)注意力机制,提高主干网络的特征提取能力,在此基础上提出了C2f-MPDC模块,动态调整感受野,提高检测能力;重新设计了网络的颈部结构,提出新的特征融合金字塔结构DFPN(diver-sity feature pyramid network),减小模型的体积并融合低层的特征图获得丰富的细节信息,提高检测小目标的成功率;设计一种轻量级共享卷积检测头(LSCD head),减少模型尺寸,提高检测效率。大量实验结果表明,DML-YOLO在RDD2022数据集和VOC2007数据集上平均检测精度mAP@0.5分别为89.6%和73.6%,优于其他测试模型,并且参数量和计算量相较于YOLOv8模型分别减少了32.37%和14.49%,更加适合部署在嵌入式系统、移动设备等计算资源受限和边缘计算的场景。 展开更多

关键词 多路聚合注意力机制 道路检测 YOLOv8 共享卷积

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基于改进双向A^(*)算法的消防机器人路径规划 被引量：1

6

作者 杜传胜 高焕兵 +1 位作者 侯宇翔 汪子建 《计算机与现代化》 2023年第4期15-19,25,共6页

为解决消防机器人在复杂封闭环境内的全局路径规划问题,提出一种基于改进启发函数的同步双向A^(*)算法。首先,将传统A^(*)的单向搜索改为同步双向搜索,动态定义正反向搜索的目标节点;其次,在评价函数中增加“归正”因子函数,防止正反向... 为解决消防机器人在复杂封闭环境内的全局路径规划问题,提出一种基于改进启发函数的同步双向A^(*)算法。首先,将传统A^(*)的单向搜索改为同步双向搜索,动态定义正反向搜索的目标节点;其次,在评价函数中增加“归正”因子函数,防止正反向搜索路径不相交的情况,同时为预估代价函数增加动态权重函数以减少搜索过程中冗余节点的产生;针对搜索路径拐点较多和不平滑的问题,提出一种拐角优化和基于Bezier曲线局部平滑的解决方案;最后通过仿真对比和真实环境试验,验证改进算法在路径长度、搜索时间、遍历节点数和拐点数等方面的优越性以及有效性。 展开更多

关键词 消防机器人 路径规划 同步双向A^(*)算法 拐角优化 路径平滑

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基于口袋实验箱的单片机课程教学改革 被引量：1

7

作者 高焕兵 张运楚 侯振华 《电气电子教学学报》 2023年第1期50-53,共4页

归纳总结了当前单片机课程教学中存在若干问题,提出了相应的教学改革方案。改革方案将单片机课程分为大一、大二开设的两个阶段,并用人手一个的口袋实验箱替代传统实验箱,将课堂理论教学和实验教学有机融合,解决了实验室资源紧张、设备... 归纳总结了当前单片机课程教学中存在若干问题,提出了相应的教学改革方案。改革方案将单片机课程分为大一、大二开设的两个阶段,并用人手一个的口袋实验箱替代传统实验箱,将课堂理论教学和实验教学有机融合,解决了实验室资源紧张、设备维护成本高、理论教学与实验教学不同步等问题。经过三年的实施验证,证明了该改革方案对提高学生的知识掌握程度、应用实践能力成效显著。 展开更多

关键词 新工程教育 单片机教学方法 融合式教学

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基于3G通信技术的超高压输电线路视频监测及状态采集终端的设计 被引量：4

8

作者 高焕兵 刘洪正 郑连勇 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第4期853-855,858,共4页

为及时准确地获取超高压输电线路的当前状态,提出了一种输电线路远程监测系统的实现方案;线路杆塔上安装监测终端,杆塔接地电阻、微气象信息通过ZigBee网络汇集到本地监测主机,和摄像头采集的视频数据一起打包加密,使用3G通信技术传送... 为及时准确地获取超高压输电线路的当前状态,提出了一种输电线路远程监测系统的实现方案;线路杆塔上安装监测终端,杆塔接地电阻、微气象信息通过ZigBee网络汇集到本地监测主机,和摄像头采集的视频数据一起打包加密,使用3G通信技术传送到监控中心;监测主机采用S3C6410 ARM11处理器,移植Linux操作系统,开发视频编解码芯片TVP5150的驱动程序,并基于S3C6410片内多媒体编码模块编写视频处理程序;设计了基于SIM5218的USB接口3G通信模块,完成了Linux下的驱动程序,实现了该模块的即插即用;该检测终端已在输电线路上示范应用,提高了线路检测的工作效率,对预防自然及人为事故起到了极大的作用。 展开更多

关键词 超高压输电线路 3G 视频监测 ARM

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基于家庭主站的远程医疗监护系统 被引量：3

9

作者 齐伟 鲁守银 高焕兵 《电子设计工程》 2009年第11期53-55,共3页

针对我国远程医疗现状,提出基于家庭主站的远程医疗监护系统。该系统采用以TMS320F2812型DSP为核心的嵌入式家庭主站,能够实现多功能护理床的控制和生理信息的采集等功能。该系统可应用于家庭环境,节省病人监护成本,并保证监护质量。

关键词 医疗监护 DSP 嵌入式 家庭主站 SPI总线

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供水自动监控调度系统的设计与实现 被引量：2

10

作者 高焕兵 袁丽艳 《可编程控制器与工厂自动化（PLC FA）》 2006年第10期139-141,共3页

水厂与供水调度系统的自动化要求越来越高,为适应这一要求,必须采用合理的设计方案。本文以一个供水自动监控及调度系统为实践背景,分析出其功能需求,给出了一种设计方案,并介绍了上位机对串行接口数据的处理程序。

关键词 监控 调度 供水 串行通信

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Delphi下智能交通系统车道指示器控件的实现

11

作者 高焕兵 袁丽艳 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2007年第6期1132-1135,共4页

介绍了一种以Delphi开发的车道指示器控件,这一控件模拟了现实智能交通系统中的车道指示器,从而为高效开发交通监控系统提供了便利.对该控件的设计思路和实现方法做了全面的阐述,介绍了使用方法,并就可改进方面作了说明.

关键词 智能交通系统 车道指示器 DELPHI 控件

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标准标签报表系统分析与实现

12

作者 高焕兵 袁丽艳 程晓辉 《电脑应用技术》 2006年第2期21-24,共4页

随着质量监督系统要求的提高，开发一些对商品标签进行规范化的软件的需要越来越迫切。本文以某标准标签报表系统的项目需求为基础，详细介绍了对这一标准标签报丧系统的分析和设计。然后对各个功能的实现提出了几种实现方法，并对这些... 随着质量监督系统要求的提高，开发一些对商品标签进行规范化的软件的需要越来越迫切。本文以某标准标签报表系统的项目需求为基础，详细介绍了对这一标准标签报丧系统的分析和设计。然后对各个功能的实现提出了几种实现方法，并对这些实现方法作了分析和比较。重点比较了顺序窗口的实现方法，选定了一种应用在了系统实现中，并详细介绍了这种方法的实现思路和具体程序。实践证明，这一系统在标准化商品标签的应用中是合理并行之有效的。 展开更多

关键词 商品标签 报表 模态窗口

原文传递

商品标签报表系统分析与实现

13

作者 高焕兵 袁丽艳 程晓辉 《计算机系统应用》 2006年第11期56-58,共3页

随着质量监督系统要求的提高,开发一些对商品标签进行规范化的软件的需要越来越迫切。本文以某标准标签报表系统的项目需求为基础,详细介绍了对这一标准标签报表系统的分析和设计。然后对各个功能的实现提出了几种实现方法,并对这些实... 随着质量监督系统要求的提高,开发一些对商品标签进行规范化的软件的需要越来越迫切。本文以某标准标签报表系统的项目需求为基础,详细介绍了对这一标准标签报表系统的分析和设计。然后对各个功能的实现提出了几种实现方法,并对这些实现方法作了分析和比较。重点比较了顺序窗口的实现方法,选定了一种应用在了系统实现中,并详细介绍了这种方法的实现思路和具体程序。实践证明,这一系统在标准化商品标签的应用中是合理并行之有效的。 展开更多

关键词 商品标签 报表 模态窗口

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C／S模式视频监控系统的设计与实现

14

作者 高焕兵 《成都信息工程学院学报》 2003年第4期386-389,共4页

随着网络技术的发展,计算机网络已越来越成为当今流行的计算环境.计算机的使用方法和体系结构也从早期的单一体系结构,发展成为现在比较流行的C/S体系结构.另一方面,随着社会经济的发展,智能交通系统也已经得到了广泛的应用.介绍了一个... 随着网络技术的发展,计算机网络已越来越成为当今流行的计算环境.计算机的使用方法和体系结构也从早期的单一体系结构,发展成为现在比较流行的C/S体系结构.另一方面,随着社会经济的发展,智能交通系统也已经得到了广泛的应用.介绍了一个高速公路的视频监控系统,详细描述了自动报警功能的设计和实现. 展开更多

关键词 C/S模式 视频监控 智能运输系统

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改进RRT的移动机器人路径规划算法 被引量：20

15

作者 侯宇翔 高焕兵 +1 位作者 汪子健 杜传胜 《电子测量技术》 北大核心 2022年第16期47-52,共6页

针对快速扩展随树算法(RRT)在移动机器人路径规划中随机性强、转折点多、存在大量冗余点的缺点,提出了一种基于单元分解法的改进RRT算法。首先在算法初始阶段,利用单元分解法将地图划分为可行区域与障碍区域;后根据区域与区域之间邻接关... 针对快速扩展随树算法(RRT)在移动机器人路径规划中随机性强、转折点多、存在大量冗余点的缺点,提出了一种基于单元分解法的改进RRT算法。首先在算法初始阶段,利用单元分解法将地图划分为可行区域与障碍区域;后根据区域与区域之间邻接关系,将随机采样点的选择固定在邻居区域内,直至扩展到目标点所在区域;并对搜索到的最终路径进行优化处理,改善路径转折点过多的问题。仿真结果表明,改进RRT算法生成的路径长度更短、消耗时间更少,最后将改进RRT算法应用在实际移动机器人中,进一步证明改进算法的实用性和有效性。 展开更多

关键词 路径规划 快速扩展随机树算法 单元分解 随机采样

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改进人工势场法的机械臂轨迹规划 被引量：6

16

作者 侯宇翔 高焕兵 +1 位作者 杜传胜 汪子健 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第4期54-57,62,共5页

针对传统人工势场法(APF)在机械臂避障路径规划过程中出现目标不可达和局部最小值问题,提出一种改进人工势场法算法。首先,使用人工势场法控制机械臂时陷入危险区域时,引入跳点搜索算法,寻找最优跳点作为下一迭代点,同时设强迫邻居为虚... 针对传统人工势场法(APF)在机械臂避障路径规划过程中出现目标不可达和局部最小值问题,提出一种改进人工势场法算法。首先,使用人工势场法控制机械臂时陷入危险区域时,引入跳点搜索算法,寻找最优跳点作为下一迭代点,同时设强迫邻居为虚拟目标点,指引机械臂摆脱危险区域;其次,再使用人工势场法搜索;最后,引入3次均匀B样条曲线进一步优化最优解,进而生成一条平滑、无碰撞的路径。通过二维地图和机械臂避障实验,验证了改进算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 人工势场法 机械臂 跳点搜索法 轨迹规划 虚拟目标点

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同根双向扩展的贪心RRT路径规划算法 被引量：4

17

作者 杜传胜 高焕兵 +1 位作者 侯宇翔 汪子健 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第21期312-318,共7页

针对传统RRT-Connect算法路径规划过程中随机性大、算法效率低、搜索时间长、搜索路径冗长等问题,提出一种同根双向扩展的贪心RRT路径规划算法。将由起点开始向终点进行扩展的方式改为由起点与终点连线的中间点同时向起点和终点进行双... 针对传统RRT-Connect算法路径规划过程中随机性大、算法效率低、搜索时间长、搜索路径冗长等问题,提出一种同根双向扩展的贪心RRT路径规划算法。将由起点开始向终点进行扩展的方式改为由起点与终点连线的中间点同时向起点和终点进行双向扩展,同时在扩展节点时叠加引力场和极度贪心算法,使树快速向起点和终点的方向扩散,加速路径的生成。对生成的路径进行剪枝优化处理,删除路径中冗余的节点,缩短路径长度。在三种不同环境中对改进算法进行仿真对比实验,结果表明所提算法相关性能优于传统RRT-Connect算法及其相关衍生算法。将改进RRT-Connect算法应用在实际移动机器人中,进一步证明改进算法的实用性和有效性。 展开更多

关键词 同根双向扩展 引力场 贪心算法 剪枝优化处理

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改进YOLOX-nano的火灾火焰烟雾检测 被引量：3

18

作者 汪子健 高焕兵 +2 位作者 侯宇翔 杜传胜 贝太学 《计算机系统应用》 2023年第3期265-274,共10页

针对在检测火焰和烟雾的火灾检测过程中存在火灾初期小目标难以检测的情况,本文提出了一种基于自然指数损失(eCIoU)的改进YOLOX-nano (ASe-YOLOX-nano)目标检测算法.首先,提出一种新的目标检测函数eIoU损失函数来替代传统IoU损失,解决... 针对在检测火焰和烟雾的火灾检测过程中存在火灾初期小目标难以检测的情况,本文提出了一种基于自然指数损失(eCIoU)的改进YOLOX-nano (ASe-YOLOX-nano)目标检测算法.首先,提出一种新的目标检测函数eIoU损失函数来替代传统IoU损失,解决在检测小目标时预测框和真实框易出现无交集的情况,及无法反应宽高影响等问题.其次,在网络模型中引入注意力模块,在网络初期模糊定位目标位置,提高网络后期对目标尤其是小目标检测的准确性.此外,本文还采用软池化空间金字塔池化结构提取不同尺寸的空间特征信息,可以提升模型对于空间布局和物体变性的鲁棒性,因此目标较小时也可以提取充足的特征,采用Mosaic增强技术预处理数据集,提升模型的泛化能力,以此进一步提高网络性能.通过目标数据集进行对比验证,其结果显示, mAP指标达到70.07%,比原模型提高了3.46%,火焰的准确率达到84.66%,烟雾的达到74.56%, FPS能够稳定在73,相对于传统YOLOXnano算法拥有更好的火灾检测能力. 展开更多

关键词 火灾检测 注意力机制 软池化空间金字塔 损失函数 YOLOX

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基于改进跳点搜索法的移动机器人路径规划 被引量：3

19

作者 侯宇翔 高焕兵 +1 位作者 汪子健 杜传胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第3期54-58,共5页

为解决跳点搜索算法在路径规划过程中存储大量不必要跳点的问题,提高寻路效率,提出一种融合人工势场法与跳点搜索法的机器人路径规划算法。该算法通过人工势场法为跳点搜索法提供搜索参考方向,直至生成最终路径,能够有效降低扩展过程中... 为解决跳点搜索算法在路径规划过程中存储大量不必要跳点的问题,提高寻路效率,提出一种融合人工势场法与跳点搜索法的机器人路径规划算法。该算法通过人工势场法为跳点搜索法提供搜索参考方向,直至生成最终路径,能够有效降低扩展过程中搜索到的无用跳点数量,从而减少计算量。在搜索到的路径基础上,引入3次均匀B样条曲线,以进一步优化最优解,得到更加平滑的机器人移动路径。仿真与实验结果表明,改进算法可很大程度减少跳点的数量,有效提高路径规划效率。 展开更多

关键词 跳点搜索法 人工势场法 移动机器人 路径规划 B样条曲线

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基于卷积神经网络和多判别特征的跌倒检测算法 被引量：2

20

作者 王鑫 郑晓岩 +2 位作者 高焕兵 曾子铭 张吟龙 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期452-462,共11页

针对传统跌倒检测算法中特征提取不充分、跌倒判别条件泛化性差、实时性差等问题,提出一种基于卷积神经网络和多判别特征的跌倒检测算法.为了完成更丰富的特征信息提取并保证实时性,首先,使用MobileNetV3轻量级网络完成对输入图片中人... 针对传统跌倒检测算法中特征提取不充分、跌倒判别条件泛化性差、实时性差等问题,提出一种基于卷积神经网络和多判别特征的跌倒检测算法.为了完成更丰富的特征信息提取并保证实时性,首先,使用MobileNetV3轻量级网络完成对输入图片中人物特征信息的准确、快速提取;其次,使用3个小型卷积核的叠加和残差网络,保证网络在具有相同感受野的情况下降低网络模型的参数量,以保证图像中人体关键点检测的实时性;再次,为了提高跌倒状态判别的准确性,将人体躯干、四肢与地面间夹角,以及人体标定框高宽比变化作为跌倒判别特征;最后,设计了一个基于云服务器的物联网系统,以缓解用户终端计算能力不足导致实时性差的问题.在URFD数据集和自建数据集上进行大量实验的结果表明,该算法的检测准确率分别为99.0%和98.5%,该算法相对于传统跌倒检测算法具有更高的准确性和更好的普适性. 展开更多

关键词 跌倒检测 卷积神经网络 多判别特征 物联网 云服务器

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