检索结果-内蒙古大学图书馆

厦门大学学报（自然科学版） 2022年第6期61卷 1044-1052页

作者：方寒月曹浪财厦门大学航空航天学院厦门市大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361005

认知诊断旨在发现考生对特定知识点的掌握程度,从而实现对考生成绩的预测.以嵌入向量的形式表示考生和试题,提出了一个由知识点掌握程度、试题掌握程度、试题观测分数构成的基于层次观测的认知诊断框架(HoCDF)模拟考生的分数生成过程.... 详细信息

认知诊断旨在发现考生对特定知识点的掌握程度,从而实现对考生成绩的预测.以嵌入向量的形式表示考生和试题,提出了一个由知识点掌握程度、试题掌握程度、试题观测分数构成的基于层次观测的认知诊断框架(HoCDF)模拟考生的分数生成过程.该框架基于神经网络搭建,通过试题观测分数的差异区分不同的试题类型,从而探索不同试题类型之间的关系并实现联合建模.此外,通过增加不含激活函数的单层网络作为额外通路,HoCDF提高了对考生嵌入向量的学习效果,更加充分地诊断出不同考生对同一知识点的掌握程度差异,从而更加清楚地区分不同考生对同一知识点的掌握程度差异.实验结果表明:HoCDF的性能远优于其他考生建模方法,不仅能成功诊断出考生对知识点的掌握程度,而且在相同训练集比例下,可以更加有效地预测考生成绩.

关键词：认知诊断层次观测掌握程度知识点成绩预测神经网络

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自适应对抗学习求解旅行商问题

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计算机工程与应用 2022年第17期58卷 224-229页

作者：熊文瑞陶继平厦门大学航空航天学院福建厦门361005 厦门大学大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361005

深度学习为组合优化问题提供了新的解决思路,目前该研究方向多关注于对模型和训练方法的改良,更多的论文引入自然语言处理方向的新模型来加以改进求解效果,而缺乏从实例的数据生成方向来关注模型的泛化能力和鲁棒性。为解决该问题,借鉴... 详细信息

深度学习为组合优化问题提供了新的解决思路,目前该研究方向多关注于对模型和训练方法的改良,更多的论文引入自然语言处理方向的新模型来加以改进求解效果,而缺乏从实例的数据生成方向来关注模型的泛化能力和鲁棒性。为解决该问题,借鉴对抗学习的思想,针对经典组合优化问题——旅行商问题,从数据生成方向切入研究,设计生成器网络,使用监督学习的方式来产生对抗样本,并将对抗样本加入到随机样本中混合训练,以改善模型对该类问题的泛化性能。同时,依据强化学习训练过程中判别器模型的更新方式提出一种自适应机制,来训练对抗模型,最终得到能够在随机分布样本上和对抗样本上都取得较好结果的模型。仿真验证了所提出方法的有效性。

关键词：对抗训练强化学习模型泛化旅行商问题

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可在线配置结构的多源融合位姿估计框架

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机器人 2022年第6期44卷 660-671页

作者：武东杰仲训昱崔晓珍彭侠夫杨功流厦门大学航空航天学院福建厦门361102 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361102 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

针对组合导航系统中,融合算法结构难以在线进行配置的问题,基于误差状态扩展卡尔曼滤波器(ES-EKF)和标准观测模型库,提出一种不依赖特定平台、可在线配置结构的多源融合估计框架,赋予组合导航系统动态变更信息源融合方式的能力。对多种... 详细信息

针对组合导航系统中,融合算法结构难以在线进行配置的问题,基于误差状态扩展卡尔曼滤波器(ES-EKF)和标准观测模型库,提出一种不依赖特定平台、可在线配置结构的多源融合估计框架,赋予组合导航系统动态变更信息源融合方式的能力。对多种导航子系统的输出信息进行分类和建模,建立一个不依赖于特定传感器和平台的标准观测模型库。设计一种算法结构的表示规则,将算法结构映射为融合模式,实现信息源和变量的灵活选择。基于该融合估计框架,设计并实现了一个惯性测量单元/磁力计/编码器/相机/激光雷达组合导航系统。最后,在野外数据集上进行了多种测试,该系统能够通过人工静态地或自主动态地变更融合模式灵活配置融合算法的结构,且定位精度优于robot-localization算法。试验结果表明,该框架可有效地实现多源融合估计、可在线地配置融合结构。

关键词：组合导航系统多源融合估计扩展卡尔曼滤波在线可配置结构位姿估计移动机器人定位

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RV减速器等效误差建模与参数优化

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厦门大学学报（自然科学版） 2022年第2期61卷 246-252页

作者：曹楷邵桂芳刘暾东厦门大学航空航天学院福建厦门361102 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361102

RV减速器是机器人的核心部件,其传动精度对机器人性能起着重要作用.为提高其传动精度,建立了RV减速器的传动误差的等效模型,并利用刚度经验公式对模型的参数进行求解,得到减速器的理论传动误差.在动力学模型的基础上,采用改进遗传算法... 详细信息

RV减速器是机器人的核心部件,其传动精度对机器人性能起着重要作用.为提高其传动精度,建立了RV减速器的传动误差的等效模型,并利用刚度经验公式对模型的参数进行求解,得到减速器的理论传动误差.在动力学模型的基础上,采用改进遗传算法对模型中的经验公式参数进行了优化.将优化得到的误差模型与通过经验公式计算出的误差模型进行对比,结果显示优化后的误差比计算误差降低了10.09%,有效地提高了RV减速器的设计精度.

关键词： RV减速器等效误差模型传动误差改进遗传算法

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基于RBFNN的机器人关节摩擦建模与补偿研究

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仪器仪表学报 2020年第11期41卷 278-284页

作者：贺苗吴晓敏邵桂芳刘暾东厦门大学航空航天学院厦门361005 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室厦门361005

机器人轨迹跟踪是限制机器人高精度应用的关键问题,对机器人关节摩擦进行建模和补偿是提高机器人轨迹跟踪精度的有效途径。针对目前的摩擦建模方法受换向时不连续以及建模误差等非线性因素的影响,无法在实际场景中应用的问题,提出一种... 详细信息

机器人轨迹跟踪是限制机器人高精度应用的关键问题,对机器人关节摩擦进行建模和补偿是提高机器人轨迹跟踪精度的有效途径。针对目前的摩擦建模方法受换向时不连续以及建模误差等非线性因素的影响,无法在实际场景中应用的问题,提出一种基于径向基神经网络(RBFNN)的摩擦建模与补偿方法。首先,为克服换向时摩擦不连续带来的影响,建立一种连续的关节摩擦建模方法;然后,通过引入径向基神经网络,拟合建模误差,解决系统中的非线性因素影响。其次,为实现机器人实际控制,采用高精度编码器获取机器人在实际轨迹跟踪过程中的位置、速度和关节转矩数据,并对所得数据进行滤波去噪。最后,为验证所提方法的有效性,设计并完成了机器人关节的轨迹跟踪实验。结果表明,相比较于未补偿情况,基于RBFNN控制在补偿前后的平均跟踪误差,最大跟踪误差均有大幅度降低。其中,数据滤波后的机器人轨迹跟踪精度有73.46%的提升,表明所提算法可以对系统中的关节摩擦以及其他非线性因素进行有效补偿。

关键词：工业机器人摩擦模型摩擦补偿神经网络

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一种基于同类融合的工业数据扩充算法

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厦门大学学报（自然科学版） 2021年第1期60卷 80-90页

作者：邵桂芳黄梦高凤强刘暾东厦门大学航空航天学院厦门市大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361005

在基于深度网络的工业板材表面缺陷检测应用中,缺陷图像的类别不平衡和数量不足严重制约了深度网络的应用性能.为了解决此问题,提出一种基于同类融合的工业数据扩充方法以丰富表面缺陷图像训练集.首先根据缺陷特征将表面缺陷图像集中的... 详细信息

在基于深度网络的工业板材表面缺陷检测应用中,缺陷图像的类别不平衡和数量不足严重制约了深度网络的应用性能.为了解决此问题,提出一种基于同类融合的工业数据扩充方法以丰富表面缺陷图像训练集.首先根据缺陷特征将表面缺陷图像集中的样本进行分类,随机选择属于同一类别的多个样本执行融合操作以扩充数据量和丰富样本类型,然后将原始数据和扩充的人工数据组合起来作为新训练集,以提升模型分类和检测的能力.以实际生产中采集的钢材表面缺陷图像进行实验,并与生成算法扩充的样本进行比较.实验结果表明,该算法不仅在扩充表面缺陷图像质量上超过了卷积生成对抗网络(DCGAN)和循环一致生成对抗网络(CycleGAN)等生成算法,并在缺陷目标分类和检测任务上取得了更有效的扩充效果.

关键词：同类融合表面缺陷图像数据扩充图像分类图像检测

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基于自适应序列罚权深度神经网络的膝骨关节炎等级评分

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仪器仪表学报 2021年第7期42卷 145-154页

作者：刘伟强罗林开彭洪章其敏黄玮厦门大学航空航天学院自动化系厦门361005 厦门大学健康医疗大数据国家研究院厦门361005 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室厦门361005 武汉大学附属同仁医院武汉430000 华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430000 鹤峰县中心医院恩施445800

膝骨关节炎(OA)是老年人活动受限和身体残疾的主要原因之一,对膝骨关节炎的早期发现和干预可以帮助病人减缓OA的恶化。目前膝骨关节炎的早期发现通过X光片进行诊断,参照Kellgren-Lawrence(KL)标准进行评分,但医师的评分相对主观,不同医... 详细信息

膝骨关节炎(OA)是老年人活动受限和身体残疾的主要原因之一,对膝骨关节炎的早期发现和干预可以帮助病人减缓OA的恶化。目前膝骨关节炎的早期发现通过X光片进行诊断,参照Kellgren-Lawrence(KL)标准进行评分,但医师的评分相对主观,不同医生存在差异。膝骨关节炎的等级分类是个有序分类问题,序列罚权损失函数将距离真实类别越远的等级赋予了更高的罚权,因此它更适合于膝骨关节炎的等级分类。然而,已有工作中的罚权一旦给定,就不再变化,导致其训练模型常常达不到期望的结果。本文针对序列罚权损失的不足,提出一种自适应序列罚权调整策略,通过对每一个阶段(epoch)得到的混淆矩阵,反向指导惩罚权重进行微调,使得罚权矩阵能够自适应调整。进一步地,本文利用来自骨关节炎倡议组织(OAI)的X射线图像数据,在ResNet,VGG,DenseNet以及Inception等几种经典的CNN模型上验证该方法的性能。实验结果表明在膝骨关节炎KL分级任务上,本文提出的自适应序列罚权调整策略在初始罚权分差较小时,能够有效地提升模型分类精度(AC)与平均绝对误差(MAE)。

关键词：膝骨关节炎 KL评级自适应罚权卷积神经网络

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机器人减速器传动误差建模与优化

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控制理论与应用 2020年第1期37卷 215-221页

作者：刘暾东陆蒙邵桂芳王若宇厦门大学航空航天学院福建厦门361005 厦门大学嘉庚学院福建漳州363105 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361005

为提高工业机器人旋转矢量(RV)减速器的传动精度,合理分配各零件的加工和装配公差,本文提出一种基于等价模型的RV减速器传动误差建模与优化方法.该方法根据RV减速器的传动结构,构建17自由度的等价误差模型,利用传统经验参数进行求解,获... 详细信息

为提高工业机器人旋转矢量(RV)减速器的传动精度,合理分配各零件的加工和装配公差,本文提出一种基于等价模型的RV减速器传动误差建模与优化方法.该方法根据RV减速器的传动结构,构建17自由度的等价误差模型,利用传统经验参数进行求解,获得减速器仿真传动误差;同时,将仿真传动误差与实际测量传动误差进行对比,运用最小二乘法建立经验参数辨识模型;在此基础上通过粒子群算法优化辨识模型中的经验参数,将该参数运用到实际RV减速器生产中,结果显示:与传统经验参数建立的误差模型相比,本文提出的方法使得传动精度的仿真精度误差平均缩小9.99%,大幅度提高了等价误差模型的准确性.

关键词： RV减速器等价模型传动误差参数辨识粒子群算法

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工业机器人运动规划研究进展

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自动化博览 2020年第4期37卷 56-61页

作者：刘暾东陈馨吴晓敏邵桂芳厦门大学航空航天学院厦门市大数据智能分析与决策重点实验室

由于工业机器人构型空间和工作环境的复杂性,传统运动规划算法难以在有限时间内进行路径求解,如何提高算法的规划效率与最优性成为研究热点。本文跟踪目前工业机器人运动规划算法的发展现状,针对主流随机采样算法的原理与发展脉络进行... 详细信息

由于工业机器人构型空间和工作环境的复杂性,传统运动规划算法难以在有限时间内进行路径求解,如何提高算法的规划效率与最优性成为研究热点。本文跟踪目前工业机器人运动规划算法的发展现状,针对主流随机采样算法的原理与发展脉络进行了细致分析与总结。在此基础上,详细阐述了基于强化学习的随机采样算法,该方法引入了规划学习机制,在保证求解速度的同时,还能不断提高求解质量。同时对当前运动规划算法存在的一些不足提出了建议与展望。

关键词：快速随机搜索树运动规划随机采样强化学习

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机器人关节摩擦建模与补偿研究

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仪器仪表学报 2018年第10期39卷 44-50页

作者：吴晓敏刘暾东贺苗高凤强邵桂芳厦门大学航空航天学院厦门361005 厦门大学嘉庚学院-微柏工业机器人创新实验室漳州363105 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室厦门361005

为了降低温度变化导致机器人关节摩擦补偿失效、跟踪精度降低的问题,提出一种考虑温度变化的Stribeck摩擦改进模型。通过非线性最小二乘法建立系统参数辨识模型,利用L-M （Levenberg-Marquardt）法对该模型进行迭代求解,建立温度影响下... 详细信息

为了降低温度变化导致机器人关节摩擦补偿失效、跟踪精度降低的问题,提出一种考虑温度变化的Stribeck摩擦改进模型。通过非线性最小二乘法建立系统参数辨识模型,利用L-M （Levenberg-Marquardt）法对该模型进行迭代求解,建立温度影响下的非线性Stribeck摩擦模型。为验证模型的有效性,引入基于摩擦模型的前馈补偿方法,设计了机器人关节的轨迹跟踪实验。实验结果表明,改进的Stribeck摩擦模型能够准确地描述不同温度下摩擦的变化规律;与基于常规Stribeck摩擦模型补偿相比较,该模型的应用能进一步提高六轴机器人关节跟踪精度。

关键词：工业机器人 Stribeck摩擦模型关节温度摩擦补偿

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