目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 裝配過程監(jiān)測的意義 1
1.2 裝配過程監(jiān)測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1
1.2.1 裝配體監(jiān)測的研究現(xiàn)狀 1
1.2.2 裝配操作監(jiān)測的研究現(xiàn)狀.8
1.2.3 螺栓裝配力 /力矩監(jiān)測的研究現(xiàn)狀 12
1.3 本書主要內(nèi)容 16
第2章 人工智能技術(shù)基礎(chǔ) 19
2.1 隨機森林分類器 19
2.1.1 決策樹模型 19
2.1.2 隨機森林分類器模型20
2.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)20
2.2.1 單層感知器 20
2.2.2 全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 21
2.2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 24
2.2.4 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 27
2.2.5 長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 28
2.3 開發(fā)平臺 30
第3章 深度圖像標(biāo)記樣本庫構(gòu)建 32
3.1 合成深度圖像標(biāo)記樣本庫構(gòu)建 32
3.2 真實深度圖像標(biāo)記樣本庫構(gòu)建 34
3.2.1 Kinect傳感器 34
3.2.2 真實深度圖像的獲取及處理 35
3.2.3 真實深度圖像的標(biāo)記 37
第4章 基于像素點特征提取算法的裝配體監(jiān)測 39
4.1 基于 PX-LBP特征的像素分類 39
4.1.1 PX-LBP特征提取算法 39
4.1.2 隨機森林分類器 44
4.1.3 實驗及結(jié)果分析 45
4.2 基于深度差分特征的像素分類 50
4.2.1 深度差分特征 50
4.2.2 實驗及結(jié)果分析 54
4.2.3 PX-LBP特征與深度差分特征對比 57
4.3 零件識別及裝配監(jiān)測 60
4.3.1 像素預(yù)測圖像獲取 61
4.3.2 基于深度圖像的零件識別 62
4.3.3 基于深度圖像的裝配監(jiān)測 64
第5章 基于深度學(xué)習(xí)的裝配體監(jiān)測 73
5.1 基于多跳躍式全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝配體深度圖像語義分割方法 73
5.1.1 多跳躍式全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).73
5.1.2 實驗及結(jié)果分析 75
5.2 基于可訓(xùn)練引導(dǎo)濾波器和多尺度特征圖的裝配體深度圖像語義分割方法 81
5.2.1 基于可訓(xùn)練引導(dǎo)濾波器和多尺度特征圖的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 81
5.2.2 其他語義分割網(wǎng)絡(luò) 83
5.2.3 實驗相關(guān)設(shè)置 87
5.2.4 實驗及結(jié)果分析 88
5.3 基于U-Net的裝配體深度圖像輕量級語義分割方法 93
5.3.1 U-Net網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 93
5.3.2 SKC-UNet+DenseCRF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 94
5.3.3 其他語義分割網(wǎng)絡(luò) 99
5.3.4 實驗相關(guān)設(shè)置 103
5.3.5 實驗及結(jié)果分析 104
第6章 基于深度學(xué)習(xí)的裝配操作監(jiān)測 112
6.1 基于三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝配動作監(jiān)測 112
6.1.1 裝配動作監(jiān)測流程及數(shù)據(jù)集的建立 112
6.1.2 三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu) 115
6.1.3 基于批量歸一化的改進三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 118
6.1.4 實驗及結(jié)果分析 120
6.2 基于目標(biāo)檢測的裝配工具檢測 124
6.2.1 裝配工具監(jiān)測流程 124
6.2.2 目標(biāo)檢測相關(guān)模型分析 125
6.2.3 實驗及結(jié)果分析 128
6.3基于姿態(tài)估計的裝配動作重復(fù)次數(shù)檢測 133
6.3.1 研究流程 133
6.3.2 姿態(tài)估計模型分析 133
6.3.3 實驗及結(jié)果分析 135
第7章 基于表面肌電圖信號的螺栓裝配監(jiān)測 141
7.1 螺栓裝配扭矩實驗臺及數(shù)據(jù)集建立141
7.1.1 螺栓裝配扭矩實驗臺 141
7.1.2 扭矩分類數(shù)據(jù)集制作及數(shù)據(jù)預(yù)處理 143
7.1.3 扭矩回歸數(shù)據(jù)集制作及數(shù)據(jù)預(yù)處理 145
7.2基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝配扭矩分類粒度估計 148
7.2.1 多粒度分割并行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 148
7.2.2 2D CNN模型 149
7.2.3 實驗及結(jié)果分析 150
7.3 基于回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的螺栓裝配扭矩監(jiān)測 159
7.3.1 基于回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的螺栓裝配扭矩監(jiān)測流程 160
7.3.2 回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 160
7.3.3 實驗及結(jié)果分析 165
第8章 總結(jié)與展望 172
8.1本書總結(jié) 172
8.2研究展望 173
參考文獻 175