面向集群自主系统的人机混合增强智能研究进展

新一代人工智能技术的深度融合引发了制造业的大变革,其中基于人机物协同的人机混合增强智能展现出越来越大的潜力.针对这一背景,文中分析了智能制造系统中人机协同的相关研究,从人机建模、人机交互模式、人机界面设计和人机共享控制等几个方面回顾了面向集群自主系统的人机混合增强智能的关键理论和方法,总结了其可能存在的问题和未来可能的解决方案.希望能为相关研究提供启发和参考.     

智能制造若干问题的再认识

基于系统的观点，讨论了智能制造的基本概念内涵，对智能制造若干基本问题提出了认识上的见解。指出智能制造系统的本质特征是其整体的自组织能力与个体的自主性，其基本格局是分布式多自主体协同求解系统，并且具有层次性及层次自相似特征，最后讨论了智能制造系统的现实性，探讨了智能制造系统的两种实现模式。     

人机融合的智能装配系统的研究①

产品装配在产品的整个生产流程中占有极为重要的位置。目前,由于消费者对产品个性化、定制化的需求越来越高,传统手工装配方式的低效和纯自动化装配的高难度、高费用难以满足企业的生产需求。因此,人机融合的智能装配系统应运而生。通过数据采集、无线通信、机器视觉等技术,人机融合的装配系统充分利用人的主动性和机器的可靠性、高效性,实现产品装配的高质量和高效率。     

基于知识的人机智能化CAPP系统研究

针对过去的CAPP系统中忽略了人的核心作用这一关键问题,在阐述人类智能与人工智能及其特征的基础上,根据人机一体化的基本思想,提出了人机智能化CAPP系统构想,并给出了该系统的体系结构,从而将过去"完全智能化"的系统变为"适当智能化"的系统,将过去"以计算机为中心,人机交互"的机制变为"以为人中心,人机一体"的机制,同时还详细地探讨了人机智能化CAPP系统的关键技术.     

面向自主车辆的局部路径规划仿真系统

地面自主车辆研究是当今一个研究热点。由于地面自主车辆运行在户外复杂环境中，因此对仿真系统的研究非常重要。该文介绍了面向室外非结构环境下的自主车辆局部路径规划虚实混合仿真系统，该系统由基于真实环境的二维仿真、算法跟踪调试系统，及用于算法研究的三维虚拟仿真系统组成，采用VC＋＋6.0实现。通过将真实系统实际运行数据与仿真环境结合，为自主车辆的研究与开发提供更好、更真实的仿真环境，并在自主车辆的研究与系统联调中发挥了良好的作用。     

面向加工中心的智能制造系统研究

为了开展现有加工中心的智能化研究,主要对智能机器的基本概念与智能制造系统的软、硬件结构设计进行了理论探讨。     

面向智能结点的智能制造系统的分析与建模

针对用智能结点表示智能制造系统中能完成一定任务的智能子系统，立足于制造行业，提出了一种易于操作的智能结点的体系结构，用面向智能结点的方法对智能加工单元进行分析与建模，并讨论了这一方法的特点。     

无人机自主集群技术研究展望

 动态不确定环境和复杂任务决定了无人机系统势必朝着集群化、自主化和智能化方向发展,具备共识自主性的无人机集群可无需任何集中规划或直接通信完成复杂智能行为。从无人机自主性内涵出发,讨论了无人机自主集群的概念、特点、优势及可能的作战形式,从人机共融、变体设计、人工智能和集群对抗方面探讨了无人机自主集群的发展趋势及无人机集群应对反无人机技术的必要性,从军用和民用领域分析了无人机自主集群的可能应用前景,从战略规划、研发模式、系统协调、交叉学科、国防应用及市场培育等方面探讨了无人机自主集群技术的发展方向。     

智能建造背景下人机协作安全研究综述

为探究施工环境中人类工人与建筑机器人开展人机协作作业的安全保障措施,采用文献计量方法筛选并分析了来自Scopus、Web of Science以及谷歌学术3个数据库的227篇文献,从物理人机交互的角度讨论人机协作安全主题.定量文献分析结果表明,当前建造协作机器人的研究热度逐渐上升,且协作机器人是由多学科多技术共同支撑的.综述了建造协作机器人在智能建造背景下人机协作安全在碰撞避免、路径规划与轨迹规划、碰撞感知和柔顺控制三大方面的研究现状.提出了建造协作机器人结构仿生化发展、感知控制能力增强、交互方式智能化发展、建筑领域中人机安全协作方法完善和推广应用实践力度5个未来研究方向和发展建议.     

基于HRC单元组成重构的修造船智能人机协同系统

为解决修造船领域缺少的人机协同系统,弥补3D-CAD模型应用方面的缺失,提出一种基于HRC单元重构的智能人机协同系统,以解决修造船领域技术革新过程中遇到的技术挑战。对船舶的维护、修理和改装领域技术革新遇到的困难进行探究,并基于人为因素提出以用户为中心的智能人机协同系统使用问题解决方案,方案中设有一个高负载的协同机械手,可提高焊接工作的便利性和构件定位精度,通过设计多层安全交互检测模块确保工人的操作安全。由实例检验可知,所提系统帮助非专业工人在短时间内适应全部操作,并且可以在有限的空间内保障工人的人身安全。     

面向离散制造的混杂数控自治系统设计

研究离散制造中混杂数控生产线的智能化控制问题.引入智能感知、智能决策与智能执行等智能制造技术,构建生产线数控设备的联网协同机制,实现类似流程制造中自动化生产及无人值守的自治控制.基于信息物理融合系统(cyber physical systems,CPS)设计混杂数控自治系统(autonomous system for hybrid NC,ASHNC),提出具体架构与分层模型.采用WPF技术开发原型系统,并且在多个知名企业所构建的数控生产线中得到应用.实际效果验证了系统的可行性.     

中国人工智能发展的若干紧要问题探讨

 基于对国内外人工智能发展态势的分析,从人工智能的原始创新能力、顶层谋划和设计、基础软硬件、技术平台、人才培养和引进、前沿研究布局6个方面,对中国人工智能发展的若干紧要问题进行了探讨。     

2018年人工智能研发热点回眸

 2018年,人工智能学科各分支取得了一系列研究进展,并在众多领域获得广泛应用。本文遴选人机融合智能、群体智能、认知计算、情感计算、智能机器人、智慧城市、人工智能医疗等分支作为代表,回顾了2018年人工智能领域的热点事件。     

基于RCP的HEV动力总成控制系统

基于dSPACE数字信号处理与应用系统,通过运用快速控制原型技术(RCP)对串联式混合动力系统的多能源动力总成控制单元选择3种不同的控制策略和控制算法进行了实时仿真和系统台架试验.应用快速原型控制技术的仿真分析与台架试验表明,在串联式混合动力系统控制中,采用兼顾电池充电安全与系统能量需求的控制策略比功率跟随型和能量补偿型更适合实际系统工作的需要.     

船舶自动靠离泊系统方案及其混合控制策略

船舶靠离泊操纵是船舶航行过程中最精细最困难但又是最重要的一个环节,随着船舶大型化和船员数量的越来越少,使得船舶靠离泊的操作比以往更加困难和复杂,因此船舶自动靠离泊已成为船舶运动控制中的一个亟待解决的难题;同时水面船舶又是一个结构复杂的、不完全驱动的非线性系统,采用传统的控制策略不能满足要求.基于RTK技术和以太网技术给出了船舶自动靠离泊智能系统方案,同时指出了当前船舶运动非线性控制研究发展的一个新方向:一种基于逻辑的混合控制策略在船舶自动靠离泊控制设计中的应用.所得结果对船舶自动靠离泊系统的进一步研发具有一定的实践指导和理论参考价值.     

一种新型智能控制系统模型的研究

分析智能系统中智能行为之源，提出一种新型递阶式智能控制系统结构原型，并给出了相应的综合集成具体实施策略，这种新型递阶式智能控制系统结构原型由决策级，反应级和适应级组成，它们既各司其中，又相互配合，有机协调，较全面地模拟了人的智能行为，并因此提高了系统的智能水平，这种新型递阶智能控制系统结构原型可为智能控制系统进一步的设计和实施提供基础。     

多翼自治水下机器人动力学建模与姿态控制

为了提高多翼自治水下机器人姿态自主控制的稳定性和控制性能,设计了基于多翼水下机器人全参数控制模型的姿态控制系统.首先对多翼自治水下机器人进行运动学和动力学分析,建立多翼自治水下机器人的全参数运动控制模型;在此基础上建立多翼自治水下机器人整体控制系统,设计基于线性二次型最优控制的多翼自治水下机器人姿态控制器;最后进行多翼自治水下机器人姿态控制仿真实验.结果表明:在给定的外界干扰下,多翼自治水下机器人能够快速稳定跟踪目标姿态,所建立的控制器以及控制模型能够满足多翼水下机器人姿态的自主控制需要,达到设计目标.     

基于多智能体的自主驾驶车辆仿真调试系统

自主驾驶车辆系统是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统 .为方便对系统进行调试和分析 ,设计和开发了该系统的可视化仿真调试系统 .实验结果表明了该系统的有效性 .     

新型全触屏人机交互模式对驾驶风险的影响特性

针对新型全触屏人机交互界面（Human-Machine Interface）对驾驶过程带来的潜在风险,通过搭建2类真实道路驾驶数据采集平台,本文分别在新型全触屏和传统物理按键模式下采集了26名被试的空调操作相关数据。选取任务总时长、注视切换次数、视线离开前方总时间和车道位置标准差（SDLP）共4个指标,对4种车速下的1012组有效数据进行分析,结果表明：4种车速下全触屏HMI的4个指标平均值均高于物理按键,且全触屏HMI的任务总时长、注视切换次数、视线离开前方总时间以及SDLP的平均值相比物理按键分别增加了34.7%、13%、50.7%、37.8%。两种交互模式下任务总时长和视线离开前方总时间的平均值均随着车速的增加而呈现下降的趋势,而SDLP的平均值随着车速的增加而增大。总体而言,全触屏模式增加了驾驶人的视觉负荷,对于驾驶过程带来了一定的风险。