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基于导纳控制的机器人恒力按摩研究
1
作者
刘梦麟
戴福全
杨涛
《机械设计》
北大核心
2025年第2期116-122,共7页
传统的按摩器械存在力度不可控、精度不够高、模式单一的问题。机器人按摩具有力度可控、模式灵活多样的优势,近年来受到研究者的关注。文中将六维力传感器与协作机器人结合,通过传感器采集按摩过程中的交互力信息,采用导纳控制算法实...
传统的按摩器械存在力度不可控、精度不够高、模式单一的问题。机器人按摩具有力度可控、模式灵活多样的优势,近年来受到研究者的关注。文中将六维力传感器与协作机器人结合,通过传感器采集按摩过程中的交互力信息,采用导纳控制算法实现机器人按摩的柔顺性控制。通过建立末端执行器与人体的接触力模型,分析了在人体刚度和位置信息未知的情况下,系统模型参数对力度控制的影响。在人体上进行了定点按压、往复推拿等按摩试验。试验结果表明:该方法在按摩过程中具有良好的力/位控制效果,能够满足使用需求。
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关键词
机器人按摩
力反馈
导纳控制
柔顺性控制
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职称材料
基于YOLOv5和图像处理的按摩机器人穴位贴定位方法
被引量:
1
2
作者
唐瑞尹
彭岸辉
+1 位作者
李巍
张泽
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第1期281-285,290,共6页
人体穴位识别和定位是按摩机器人的关键问题,是保证机器人安全工作的先决条件。这里结合人工标志点和深度学习目标检测技术,提出了一种按摩机器人穴位贴识别和定位方法。首先在人体背部预按摩穴位点处布置圆形人工标志点,采用基于YOLOv...
人体穴位识别和定位是按摩机器人的关键问题,是保证机器人安全工作的先决条件。这里结合人工标志点和深度学习目标检测技术,提出了一种按摩机器人穴位贴识别和定位方法。首先在人体背部预按摩穴位点处布置圆形人工标志点,采用基于YOLOv5深度学习网络模型检测圆形标志点在图像中大致区域,并用高斯滤波法滤除该区域中的孤立点和噪声点,然后根据圆形目标的粗定位信息、图像的边缘灰度分布特征获取圆形标志点的边缘信息并检出其中最大连通区域的边缘,最后通过基于椭圆方程的最小二乘算法精确定位出人工标志点的圆心坐标,并利用机器人手眼标定技术转换为机器人按摩穴位坐标,实现人体穴位的自动识别和定位。实验结果表明,在仿真环境下圆心定位误差小于0.7像素(pixel);在实测环境下圆心定位相对误差小于1.8%,可以有效减少目标边缘模糊、相似物干扰、圆形畸变等情况对穴位贴圆心定位精度的影响。
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关键词
按摩
机器人
人工标记点
目标检测
YOLOv5
圆心定位
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职称材料
按摩机器人的结构设计及运动学仿真研究
被引量:
16
3
作者
谢涛
黄鸿
《现代制造工程》
CSCD
2007年第7期105-107,共3页
根据中医按摩手法的运动学和动力学特征设计按摩机器人的结构并建模,然后对其进行运动学分析得到运动学方程,最后在MATLAB环境下利用Robotics工具箱针对推法进行了点到点(PTP)的直线路径运动的轨迹规划仿真。通过仿真观察到机器人各关...
根据中医按摩手法的运动学和动力学特征设计按摩机器人的结构并建模,然后对其进行运动学分析得到运动学方程,最后在MATLAB环境下利用Robotics工具箱针对推法进行了点到点(PTP)的直线路径运动的轨迹规划仿真。通过仿真观察到机器人各关节的运动轨迹符合要求,验证了结构设计的合理性和方案的可行性。
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关键词
按摩
机器人
MATLAB仿真
轨迹规划
运动学
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职称材料
按摩机器人优化示教策略及BPNN-DMPs轨迹学习模型
4
作者
翟敬梅
路东伟
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1-8,共8页
针对按摩机器人作业对象面貌个性化差异,引用动态运动基元(DMPs)模型泛化位姿轨迹和力轨迹。为提高DMPs学习精度,提出了优化示教策略,基于按摩区域Mediapipe特征点计算作业对象间相似度,以此优选学习对象;其次,引入高斯混合回归,算法综...
针对按摩机器人作业对象面貌个性化差异,引用动态运动基元(DMPs)模型泛化位姿轨迹和力轨迹。为提高DMPs学习精度,提出了优化示教策略,基于按摩区域Mediapipe特征点计算作业对象间相似度,以此优选学习对象;其次,引入高斯混合回归,算法综合多次按摩信息以加强学习能力;最后,构建反向传播神经网络(BPNN)模型拟合DMPs算法的强迫项,从根本上改变了原本模型的局限性。实验表明,不增加运行时间下的BPNN-DMPs模型与DMPs、MDMPs和SADMPs算法相比,位置和姿态平均误差分别减少44.1%和54.5%、44.1%和54.5%、29.7%和46.4%。高斯混合回归能够综合多轨迹规律,优化示教策略实施效果显著,与未做优选对象相比,面部实验中的位置和姿态平均误差降低了52.3%和70.2%,标准差降低了46.3%和71.1%;背部实验中的位置、姿态和力平均误差降低了27.7%、66.7%和24.1%,标准差降低了25.7%、54.4%和44.1%。
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关键词
按摩
机器人
动态运动基元
优化示教策略
特征匹配
高斯混合回归
反向传播神经网络
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职称材料
基于视觉定位的按摩机器人穴位跟踪系统设计与研究
被引量:
5
5
作者
党丽峰
罗天瑞
施琴
《农业装备技术》
2020年第4期39-41,43,共4页
机器视觉定位是机器人智能化程度的重要指标,基于中医按摩视觉定位,研制出一种能够实现实时图像采集分析、坐标变换的按摩穴位跟踪系统。视觉定位跟踪系统利用摄像头获取图像,并对图像进行处理,判断患者在按摩过程中是否发生移动,实现...
机器视觉定位是机器人智能化程度的重要指标,基于中医按摩视觉定位,研制出一种能够实现实时图像采集分析、坐标变换的按摩穴位跟踪系统。视觉定位跟踪系统利用摄像头获取图像,并对图像进行处理,判断患者在按摩过程中是否发生移动,实现对按摩穴位的动态跟踪,保证了按摩穴位的准确性。
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关键词
机器
视觉
视觉定位
按摩
机器人
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职称材料
题名
基于导纳控制的机器人恒力按摩研究
1
作者
刘梦麟
戴福全
杨涛
机构
福建工程学院机械与汽车工程学院
福建省力值计量测试重点实验室
出处
《机械设计》
北大核心
2025年第2期116-122,共7页
基金
福建省自然科学青年基金(2018J05099)
福建省社会科学基金(FJ2021B187)
+1 种基金
福建工程学院科研启动基金(GY-Z20089)
福建省力值计量测试重点实验室(福建省计量科学研究院)开放课题基金资助(FJLZSYS202105)。
文摘
传统的按摩器械存在力度不可控、精度不够高、模式单一的问题。机器人按摩具有力度可控、模式灵活多样的优势,近年来受到研究者的关注。文中将六维力传感器与协作机器人结合,通过传感器采集按摩过程中的交互力信息,采用导纳控制算法实现机器人按摩的柔顺性控制。通过建立末端执行器与人体的接触力模型,分析了在人体刚度和位置信息未知的情况下,系统模型参数对力度控制的影响。在人体上进行了定点按压、往复推拿等按摩试验。试验结果表明:该方法在按摩过程中具有良好的力/位控制效果,能够满足使用需求。
关键词
机器人按摩
力反馈
导纳控制
柔顺性控制
Keywords
robot massage
force feedback
admittance control
compliance control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于YOLOv5和图像处理的按摩机器人穴位贴定位方法
被引量:
1
2
作者
唐瑞尹
彭岸辉
李巍
张泽
机构
北华航天工业学院电子与控制工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第1期281-285,290,共6页
基金
河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2020159)
河北省教育厅青年项目(QN2021201)。
文摘
人体穴位识别和定位是按摩机器人的关键问题,是保证机器人安全工作的先决条件。这里结合人工标志点和深度学习目标检测技术,提出了一种按摩机器人穴位贴识别和定位方法。首先在人体背部预按摩穴位点处布置圆形人工标志点,采用基于YOLOv5深度学习网络模型检测圆形标志点在图像中大致区域,并用高斯滤波法滤除该区域中的孤立点和噪声点,然后根据圆形目标的粗定位信息、图像的边缘灰度分布特征获取圆形标志点的边缘信息并检出其中最大连通区域的边缘,最后通过基于椭圆方程的最小二乘算法精确定位出人工标志点的圆心坐标,并利用机器人手眼标定技术转换为机器人按摩穴位坐标,实现人体穴位的自动识别和定位。实验结果表明,在仿真环境下圆心定位误差小于0.7像素(pixel);在实测环境下圆心定位相对误差小于1.8%,可以有效减少目标边缘模糊、相似物干扰、圆形畸变等情况对穴位贴圆心定位精度的影响。
关键词
按摩
机器人
人工标记点
目标检测
YOLOv5
圆心定位
Keywords
Massage Robot
Artificial Marker
Object Detection
YOLOv5
Center Location
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP751 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
S853.63 [农业科学—临床兽医学]
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职称材料
题名
按摩机器人的结构设计及运动学仿真研究
被引量:
16
3
作者
谢涛
黄鸿
机构
北京理工大学信息科学技术学院自动控制系
出处
《现代制造工程》
CSCD
2007年第7期105-107,共3页
文摘
根据中医按摩手法的运动学和动力学特征设计按摩机器人的结构并建模,然后对其进行运动学分析得到运动学方程,最后在MATLAB环境下利用Robotics工具箱针对推法进行了点到点(PTP)的直线路径运动的轨迹规划仿真。通过仿真观察到机器人各关节的运动轨迹符合要求,验证了结构设计的合理性和方案的可行性。
关键词
按摩
机器人
MATLAB仿真
轨迹规划
运动学
Keywords
Massage robot
MATLAB simulation
Path planning
Kinematics
分类号
TP241.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH789 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
按摩机器人优化示教策略及BPNN-DMPs轨迹学习模型
4
作者
翟敬梅
路东伟
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1-8,共8页
基金
广东省自然科学基金资助项目(2023A1515010682)。
文摘
针对按摩机器人作业对象面貌个性化差异,引用动态运动基元(DMPs)模型泛化位姿轨迹和力轨迹。为提高DMPs学习精度,提出了优化示教策略,基于按摩区域Mediapipe特征点计算作业对象间相似度,以此优选学习对象;其次,引入高斯混合回归,算法综合多次按摩信息以加强学习能力;最后,构建反向传播神经网络(BPNN)模型拟合DMPs算法的强迫项,从根本上改变了原本模型的局限性。实验表明,不增加运行时间下的BPNN-DMPs模型与DMPs、MDMPs和SADMPs算法相比,位置和姿态平均误差分别减少44.1%和54.5%、44.1%和54.5%、29.7%和46.4%。高斯混合回归能够综合多轨迹规律,优化示教策略实施效果显著,与未做优选对象相比,面部实验中的位置和姿态平均误差降低了52.3%和70.2%,标准差降低了46.3%和71.1%;背部实验中的位置、姿态和力平均误差降低了27.7%、66.7%和24.1%,标准差降低了25.7%、54.4%和44.1%。
关键词
按摩
机器人
动态运动基元
优化示教策略
特征匹配
高斯混合回归
反向传播神经网络
Keywords
massage robot
dynamic motion primitives
optimized teaching strategy
feature matching
Gaussian mixture re-gression
back-propagation neural network
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于视觉定位的按摩机器人穴位跟踪系统设计与研究
被引量:
5
5
作者
党丽峰
罗天瑞
施琴
机构
镇江高等职业技术学校
出处
《农业装备技术》
2020年第4期39-41,43,共4页
文摘
机器视觉定位是机器人智能化程度的重要指标,基于中医按摩视觉定位,研制出一种能够实现实时图像采集分析、坐标变换的按摩穴位跟踪系统。视觉定位跟踪系统利用摄像头获取图像,并对图像进行处理,判断患者在按摩过程中是否发生移动,实现对按摩穴位的动态跟踪,保证了按摩穴位的准确性。
关键词
机器
视觉
视觉定位
按摩
机器人
Keywords
Machine vision
Visual positioning
Massage robot
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于导纳控制的机器人恒力按摩研究
刘梦麟
戴福全
杨涛
《机械设计》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于YOLOv5和图像处理的按摩机器人穴位贴定位方法
唐瑞尹
彭岸辉
李巍
张泽
《机械设计与制造》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
按摩机器人的结构设计及运动学仿真研究
谢涛
黄鸿
《现代制造工程》
CSCD
2007
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
按摩机器人优化示教策略及BPNN-DMPs轨迹学习模型
翟敬梅
路东伟
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于视觉定位的按摩机器人穴位跟踪系统设计与研究
党丽峰
罗天瑞
施琴
《农业装备技术》
2020
5
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职称材料
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