触觉感认知关键技术及系统

发布时间：2017-04-02 07:18

  本文关键词：触觉感认知关键技术及系统，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着仿生学和机器人学科的发展,现有机器人已经能够在视觉、听觉、运动等诸多方面模仿人的行为。随着机器人工作环境的日趋复杂,对机器人触觉感认知的需求逐渐凸显,触觉也成为了新的研究热点。虽然对触觉感认知的研究已经有40余年的历史,但其早期受限于软硬件水平以及应用场景而发展缓慢。直到21世纪,各类成型产品和方案才不断涌现。本文对触觉感认知关键技术从软硬件、市场化等多个层次进行了技术调研,并结合个人研究生阶段研究成果提出了一个抽象的触觉感认知模型。本人以智能机械手臂为切入点,研究带有压力传感器的机械手臂的触觉感认知能力,并做了大量分类实验。同时本人也通过参与电子皮肤和电子膀胱两个临床项目,研究触觉感认知技术在生物医疗领域的应用和前景。本文的主要贡献：1)基于现有的触觉感认知技术的发展现状,总结概括了一个触觉感认知抽象模型,并基于OSGi技术给出了一个具体的实现方案。2)基于抽象模型,搭建机械手触觉感认知实验系统,本人主要负责传感器数据采集、下位机模块设计和机械手Python接口的开发工作。3)基于机械手触觉感认知实验系统,独立完成抓取分类实验和滑动分类实验。在实验中,利用简易的传感器基于不同的方法,完成对多类不同物体的分类识别,结果符合预期。4)依托电子皮肤和电子膀胱项目,参与构建基于上述抽象模型的软硬件协同系统,验证触觉感认知技术在生物医疗领域的应用。
【关键词】：触觉感认知 机器人 物品分类 生物医疗
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP241
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题背景11-12
• 1.2 研究动机12-14
• 1.3 研究目的14
• 1.4 论文组织结构14
• 1.5 本章小结14-16
• 第2章 关键技术调研和相关工作16-26
• 2.1 人工触觉的发展历史16-17
• 2.2 触觉感认知硬件器件17-19
• 2.3 触觉感认知数据处理19-21
• 2.3.1 特征提取19-20
• 2.3.2 语义模型训练20-21
• 2.4 触觉感认知的应用和产品21-25
• 2.4.1 科研应用进展21-23
• 2.4.2 市场化产品23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 触觉感认知框架26-33
• 3.1 触觉感认知框架抽象模型26-28
• 3.2 触觉感认知框架的一种实现方案28-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第4章 机械手的触感生成33-65
• 4.1 实验目的33
• 4.2 硬件平台介绍33-36
• 4.3 软件系统架构36-40
• 4.4 分类实验方案40-42
• 4.5 实验数据分析和结果42-60
• 4.5.1 单指抓取分类实验42-53
• 4.5.2 多指滑动分类实验53-60
• 4.6 现实场景应用60-64
• 4.6.1 物品递送60-62
• 4.6.2 水果分拣62-64
• 4.7 本章小结64-65
• 第5章 电子皮肤65-72
• 5.1 系统架构和实现65-68
• 5.2 实验过程和结果68-71
• 5.2.1 大鼠伤口监测临床实验68-70
• 5.2.2 巴马猪伤口监测临床实验70-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第6章 电子膀胱72-77
• 6.1 系统架构和实现72-75
• 6.2 预设应用场景75-76
• 6.3 本章小结76-77
• 第7章 工作总结和未来展望77-80
• 7.1 工作总结77-78
• 7.2 未来展望78-80
• 参考文献80-82
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果82-83
• 致谢83

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本文编号：282111