【摘 要】
:
随着全球疫情不断蔓延,我国逐渐进入疫情防控常态化。新冠病毒主要通过飞沫传播且传播力强,佩戴口罩作为简单易行的防疫手段值得引起人们重视。目前,使用人工对公共场合口罩佩戴进行监测,不仅耗费人力还容易增加病毒传播几率,使用人工对密集人群口罩监测也极易造成误检、漏检。因此,防疫机器人替代人工防疫监测成为研究趋势,但是目前对口罩监测的防疫机器人研究较少,足式机器人可以在草地、石地等复杂地形行走和跨越障碍,具
论文部分内容阅读
随着全球疫情不断蔓延,我国逐渐进入疫情防控常态化。新冠病毒主要通过飞沫传播且传播力强,佩戴口罩作为简单易行的防疫手段值得引起人们重视。目前,使用人工对公共场合口罩佩戴进行监测,不仅耗费人力还容易增加病毒传播几率,使用人工对密集人群口罩监测也极易造成误检、漏检。因此,防疫机器人替代人工防疫监测成为研究趋势,但是目前对口罩监测的防疫机器人研究较少,足式机器人可以在草地、石地等复杂地形行走和跨越障碍,具有较强的地形适应力。因此,本文设计一款四足口罩监测机器人,针对复杂环境下对人群进行口罩佩戴监测,减少疫情传播。本文主要研究内容和创新点如下:(1)通过四足口罩监测机器人系统进行整体设计分析,完成了四足机器人整机设计总体方案,对机器人机械本体设计、硬件系统进行设计。对机器人机械本体设计,包括四足闭链非同轴腿部机构确定、机身整体设计;然后对机器人硬件平台搭建,确定机器人硬件设计方案。(2)针对四足闭链非同轴机器人进行单腿分析和整机设计,通过四足机器人的单腿进行尺寸和杆件设计,设计出闭链非同轴腿部结构。根据四足口罩监测机器人整体分析,对机器人机身和云台进行设计,确定四足机器人机械结构。针对四足机器人的机械结构进行建模分析,并对机器人进行运动学分析、模拟机器人直线跟踪仿真,验证结构作为载体的可行性。(3)针对口罩静态目标检测算法主要分为两部分,首先针对公共场所流动人群进行口罩佩戴检测中常规算法存在口罩目标准确率不高的问题,提出基于YOLOv3算法改进的网络结构Mask-YOLOv3,融合了密集型卷积神经网络和YOLOv3算法,改进模型的平均检测率达到91.3%,与原始YOLOv3算法相比提高了5.6%,召回率达到89.2%。其次针对嵌入式环境下轻量型网络模型部署问题,将YOLOv5s中融合SCConv自校正卷积网络和Ghost Net,获得SG-YOLOv5算法,对原网络的参数量和模型大小进行压缩,降低了模型对硬件环境要求;然后,使用CIo U Loss作为边框的回归损失函数。实验表明,改进后模型m AP达到89.4%,模型的参数量和模型大小降低为原模型的51.0%和26.3%。(4)为使机器人能够对口罩佩戴异常行人进行提醒,使用视觉系统对口罩目标进行动态跟踪,以获得其目标动态位置。本章节主要针对KCF跟踪算法和Deep SORT算法进行分析对比,选择出更适合的口罩目标跟随算法。使用SG-YOLOv5作为算法的目标检测模型,实现口罩目标选取。通过计数线的计数方法,辅助对公共场所人流量进行监测。最后,通过对四足口罩监测机器人测试,实现了机器人的视觉监测跟踪技术。
其他文献
在《“十四五”现代能源体系规划》中提出,我国将使可再生能源发电成为主题电源,新型电力系统建设取得实质性成效,加快配电网改造升级,推动智能配电网、主动配电网建设,提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性。在此背景之下,我国电力消费在终端能源消费的占比将进一步提高,电网负荷波动也会更大,为了使电力系统安全稳定运行,有必要对典型建筑及区域的负荷波动特征进行研究。负荷波动特征分析最基础的工具就是负
轨道交通已成为当今我国人民出行和货物运输的主要形式,其安全隐患会随着运营时间和里程的增加而增加。铁路沿线彩钢房作为铁路运行环境外部的典型隐患建筑物,不进行定期检测和及时处理会造成铁路停运和人员伤亡等安全事故。目前铁路沿线彩钢房的检测方法主要以铁路工务段人员人工巡检为主,但是由于铁路沿线外部环境复杂且空间辽阔等因素,以人工巡检的方式进行彩钢房检测具有效率低、检查视角有限等缺点,并且缺少自动化的数据记
随着我国经济建设快速发展,公路里程和汽车保有量飞速增长,截至2020年,重载货车数量超过了840万辆,而我国等级道路基层主要由半刚性材料组成,难以抵御重车碾压带来的坑槽、块裂、反射裂缝等路面病害。目前,级配碎石、沥青碎石等柔性基层越来越多应用到高等级道路中,课题组开发的基层材料由大粒径嵌锁式级配碎石(简称IGSB)和大粒径嵌锁式沥青稳定碎石(简称ATSM)组成,具有承载力高,整体性好,有效防止反射
随着我国建筑信息化的发展,建筑设计行业进入转型期。建筑设计行业对BIM技术的需求更加迫切,BIM业务的市场竞争日渐激烈。建筑设计企业如何充分利用BIM技术,开拓BIM业务,制定BIM业务竞争策略和实施保障措施,是每个建筑设计企业保持市场竞争力必须研究的重点内容。本文对GY设计院BIM业务进行研究,首先对外部环境进行研究分析,并对设计院内部环境中BIM业务的特征、发展及实施等情况进行梳理,对目前存在
随着现今世界中化石能源的大量使用,产生了一系列全球气候变化问题。因此,加快能源结构的转型已成为全世界的共识。在我国,节能减排、优化能源结构亦是解决雾霾等环境恶化问题的基本国策。经过多年的调整,我国一次能源消费结构中天然气的占比虽然已提升至8%左右,但仍与世界平均水平相距较远。故此,我国未来进一步提升清洁能源占比的措施势在必行。近年来,我国城市天然气管网已经过快速发展期,一线城市的天然气用户数量已日
动态变形监测是大型工程结构安全运营与维护的重要保障,也是及时诊断与预警结构异常的重要依据。然而,大型工程结构的动态变形监测仍然存在监测精度不足与特征参数提取不完备性的问题。本文针对MEMS IMU动态变形监测模型及应用展开了较为详细、系统的研究,内容涵盖了基于变分模态的变形监测数据重构方法、VMD-HHT动态变形特征提取模型、GNSS辅助加速度计频域积分算法、位移变形与扭转变形相关性分析、基于Ma
滚动轴承作为工业设备的关键部件之一,在服役时发生故障将对设备的性能以及利用率产生较大影响,甚至引发安全事故。因此,对滚动轴承故障进行有效、准确的诊断十分必要。含有故障的滚动轴承信号由于其复杂性给用于判断故障的特征选取带来一定的困难,虽然目前故障特征选取的方法较多,但在传统故障特征选取方法中,由于参数需要人工选择等影响带来的局限性,使故障表征的选择过程存在陷入鞍点,无法达到全局最优等问题,最终影响轴
城市地下轨道交通的修建不仅能够解决城市地面交通的问题,还能起到节约土地资源保护坏境的作用。地铁车站多处于城市中心区域,周边环境复杂,为了在地下水丰富且地上建筑物密集的条件下完成施工,PBA工法应运而生。尤其是PBA工法的关键施工工序在一定程度上决定了整个工程能否顺利完工。因此,本文以北京地铁16号线某地铁车站为依托,通过理论分析和数值模拟开挖、支护过程,首先对PBA群洞开挖的时空效应进行分析。然后
气候变化问题日趋严重,大量排放二氧化碳所导致的一系列环境问题正在影响着人们的正常生活。随着我国“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,农村地区的能源低碳转型问题日益被国家政府所重视。在我国的能源消耗占比当中,建筑领域能源消耗占社会总能耗的比重越来越大,而且建筑全过程产生的二氧化碳占比接近全国总碳排放的二分之一。当前我国农村地区正在广泛的开展清洁能源建设工程,推广使用新型的清洁能源将不仅可以降低部分碳排放
交通安全一直是关乎国民生命健康的热议话题,先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS)能够在关键时刻为道路上的交通参与者提供安全保障。道路标识线的精准检测与分割,是实现辅助驾驶甚至完全自动驾驶较为关键的一环。不同于一般物体,道路标识线几何形状、颜色较为单一,同一个标识线在不同的影像数据中的体积差异较大,在不同角度下的形状差异也较为明显,加之道路环