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機器人與人工智能實驗室多名本科生論文被IEEE ROBIO 2018接收

  • 2018.11.06
  • 新聞
近日,機器人學與仿生學國際大會IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (IEEE ROBIO)公布了2018年論文錄用情況,香港中文大學(深圳)理工學院機器人與人工智能實驗室有多篇論文被接收,其中6篇論文的第一作者、1篇的共同第一作者是我校理工學院本科生。

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? ? ? ? IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (IEEE ROBIO) 迄今為止已成功舉辦了14年, 是機器人領域亞太地區知名的國際會議。2018年的機器人學與仿生學國際大會將于12月在馬來西亞召開。今年的主題是“機器人學,仿生學和人工智能融合”。

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? ? ? ? 2015級電子信息工程專業、逸夫書院張自然同學的論文《混合動力帆船的能源優化》發現混合動力帆船可以解決ASV(Autonomous Surface Vehicles)過度依賴于儲存能源的問題。

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? ? ? ? 2015級電子信息工程專業、逸夫書院陳宇同學的論文《基于振動原理的迷你無人船風速計設計》關注遠洋無人船研究領域中關于風速的觀測。他的論文提出了一種基于振動原理適用于無人船的新風速計設計。

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? ? ? ? 2015級計算機科學與技術專業、逸夫書院雷雨田同學的論文《漢字個人手寫字體學習與生成》提出了一個基于小樣本漢字集的改進的網絡架構來學習并生成個人手寫字體。

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? ? ? ? 2015級電子信息工程專業、學勤書院謝語桐同學的論文《激光雷達與慣性測量單位融合的2.5D地圖》聚焦自動駕駛領域。謝語桐同學提出的一種算法將IMU獲取到的物體姿態信息與激光雷達的點云信息進行融合建圖,容易在真實世界中的移動車輛上實現,并具有快速、魯棒的性能。

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? ? ? ? 2015級計算機科學與技術專業、逸夫書院莫凡同學的論文《機器人作曲家的音樂生成模型》介紹了一個基于模擬退火算法和遺傳算法的自動作曲模型。只要能提供一個自定義的評估函數,這個模型就能高效地產出大量好聽的雙音軌樂曲。

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? ? ? ? 2016級電子信息工程專業、逸夫書院俞晨笑同學的《四足機器人自適應爬坡的姿態校正器》聚焦于四足機器人的姿態校正方法和運動能力。相較于沒有姿態控制的情況,四足機器人能夠在姿態校正下行走更穩定并擁有更強的運動能力。

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被IEEE ROBIO 2018接收的6篇論文
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Energy Optimization of Automatic Hybird Sailboat
Ziran Zhang (EIE Year4), Zixuan Yao (EIE Year4), Qinbo Sun and Huihuan Qian
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Vibration-based Anemometer Design for Mini Autonomous Sailboat
Yu Chen (EIE Year4), Yangming Zai (EIE Year4), Guoyin Lao (CSE Year3), Xuening Zhang (EIE Year3), Kaiwen Xue and Huihuan Qian
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Learning and Generation of Personal Handwriting Style Chinese Font
Yutian Lei (CSE Year4), Liguang Zhou, Tianjiao Pan, Huihuan Qian, and Zhenglong Sun
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Lidar-IMU Fusion for 2.5D mapping
Yutong Xie (EIE Year4), Hao Chen, Wanzhi Zhang (EIE Year4), Shuaijun Li and Huihuan Qian
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Trajectory Tracking for Leader-follower Vehicle System with Velocity Constraints

Senyi Liu, Yutong Xie (EIE Year4,共同第一作者), Lianxin Zhang, Xiangyu Lei (EIE Year4), Xiao Yu, Zhenglong Sun and Huihuan Qian
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A Music Generation Model for Robotic Composers
Fan Mo (CSE Year4), Xingchao Wang, Shuaijun Li and Huihuan Qian
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Posture Correction of Quadruped Robot for Adaptive Slope Climbing
Chenxiao Yu (EIE Year3), Liguang Zhou, Huihuan Qian and Yangsheng Xu

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導師介紹

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? ? ? ? 錢輝環教授是香港中文大學(深圳)理工學院助理教授。2004年,他在中國科技大學獲得工學學士后,于同年加入香港中文大學自動化與計算機輔助工程學學系,擔任助理研究員。2010年獲得自動化與計算機輔助工程學哲學博士學位。此后在機械與自動化工程學系,歷任副研究員、研究助理教授。錢教授發表了2部專著、1部編著、50余篇國際期刊以及國際會議論文,并取得6項已獲授權的專利。他主持了2項香港政府資助的項目,并作為核心成員參與完成了10項在香港和內地的項目。由于其在全方位汽車轉向界面方面的工作,錢教授和他的科研團隊獲得IEEE/ASME 機電一體化學報的2011年度最佳論文獎。他的研究方向包括機器人和人機交互與能源。

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? ? ? ?? 孫正隆教授是香港中文大學(深圳)理工學院研究助理教授。孫正隆教授分別于2005年、2007年獲得新加坡南洋理工大學生物醫學工程學士學位和機電一體化系統與設計碩士學位。2008年,他在美國約翰霍普金斯大學擔任訪問學者,此后,他繼續在南洋理工大學攻讀博士學位并于2013年畢業。自2013年起,他在新加坡科技與設計大學SUTD-MIT國際設計中心進行博士后研究。他的主要研究領域包括醫療設備研發、系統建模、力傳感與控制以及人機交互等。

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成果速遞

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? ? ? ?? 在錢輝環教授的指導下,理工學院2015級電子信息工程專業、逸夫書院張自然同學完成了《混合動力帆船的能源優化》。論文研究發現混合動力帆船可以解決ASV(Autonomous Surface Vehicles)過度依賴于儲存能源的問題。它主要依靠風能驅動,輔助通過推進器驅動。混合動力帆船的能源需要優化以達到海洋自動巡航任務的要求。基于調整帆、舵和逆風航行朝向角度的設置,文章主要探尋了一種自動巡航的最佳路徑去降低能耗。文章證實了逆風航行朝向角度對自動巡航能量消耗有影響,并且通過優化此參數降低了至多23.7%的耗能。另外,實驗得出的能量-時間曲線可用于長時間航行能量消耗的預測。此前,張自然同學的另一篇論文獲得了2018智能控制與自動化世界大會(WCICA 2018)最佳論文獎Finalist。

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? ? ? ? 2015級電子信息工程專業、逸夫書院陳宇同學完成的《基于振動原理的迷你無人船風速計設計》關注的是遠洋無人船中非常重要的一環:風速的觀測。目前常見的風速計多基于熱線,聲學以及風杯原理,這些風速計體積通常較大。這篇論文提出了一種基于振動原理適用于無人船的新風速計設計。非剛體暴露于風場中會發生有規律的振動,將姿態傳感器附著于非剛體的一端采集相關物理數據。這些數據可以反映出風速。本文以此為模型設計了低成本的實驗樣品并對其進行了測試實驗。

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? ? ? ? 由孫正隆教授指導、2015級計算機科學與技術專業、逸夫書院雷雨田同學完成的《漢字個人手寫字體學習與生成》提出了一個基于小樣本漢字集的改進的網絡架構來學習并生成個人手寫字體。該網絡分為三個子網絡:1)分類網絡:辨別目標字體的大致風格并為后端網絡學習提供前置信息;2)生成網絡:遷移并生成目標字體;3)鑒別網絡:區分生成的“假”目標字體以及真實的目標字體。這一實驗首次提出了一個前置的分類網絡來減少所需要的訓練樣本集的大小,同時提高了訓練效率及生成有效性;而該模型在標準字體以及手寫字體的生成上均達到了令人滿意的效果,相對于之前其他的相關工作,該模型能有效的減少訓練集的大小至十分之一;此外,數據庫收集了43種手寫字體用以開展進一步的研究工作。

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? ? ? ? 2015級電子信息工程專業、學勤書院謝語桐同學的科研論文《激光雷達與慣性測量單位融合的2.5D地圖》聚焦自動駕駛領域。在這一領域里,人們對基于激光雷達和視覺的建圖定位方法做過大量深入的研究,并結合多種傳感器的優點,進行了傳感器融合的研究工作。但是大多數工作都專注于2D地圖的構建上,對于復雜環境來說,二維地圖有一定的局限性。謝語桐提出了一種基于激光雷達與慣性測量單元(IMU)融合的2.5D地圖生成算法。該算法將IMU獲取到的物體姿態信息與激光雷達的點云信息進行融合建圖,容易在真實世界中的移動車輛上實現,并具有快速、魯棒的性能。同時,仿真實驗和以及真實場景中的實驗,驗證算法的功能和有效性。

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? ? ? ? 由博士生王星超指導、2015級計算機科學與技術專業、逸夫書院莫凡同學完成的論文《機器人作曲家的音樂生成模型》介紹了一個基于模擬退火算法和遺傳算法的自動作曲模型。這一模型首先用模擬退火算法生成不同和弦下的大量樂曲小節,并將它們視為遺傳算法中的“基因”,用遺傳算法來選出這些小節的一個恰當的組合。只要能提供一個自定義的評估函數,這個模型就能高效地產出大量好聽的雙音軌樂曲。因此,它可以用來為電子游戲生產大量背景音樂,或者用來為作曲家提供靈感。此外,論文也詳細說明了如何將樂理方面的先驗知識轉化成對樂曲的評估函數,并提供一個樣例作為參考。

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? ? ? ? 博士生周立廣指導的、2016級電子信息工程專業、逸夫書院俞晨笑同學完成的《四足機器人自適應爬坡的姿態校正器》則聚焦于四足機器人的姿態校正方法和運動能力。保持平衡和穩定的能力是對四足機器人運動的一個主要要求。在非結構化環境中行走時,為了保持穩定性,機器人不僅需要調整步態,還需要根據環境反饋調整姿態。相較于沒有姿態控制的情況,四足機器人能夠在姿態校正下行走更穩定并擁有更強的運動能力。一系列實驗結果驗證了該方法的有效性。

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