机器人执行故障数据集

1、数据集描述

1.数据库标题:机器人执行失败
注:它包括5个不同的数据集;参见4。

2.来源:

(a) 创作者/捐赠者:
–Luis Seabra Lopes和Luis M.Camarinha Matos葡萄牙里斯本新里斯本大学

(b) 收到日期:1999年4月

3.过去的用法:

(a) 描述/使用它的一些出版物

  • Seabra Lopes,L.(1997)“任务层面的机器人学习:
    装配领域的研究”,博士论文,Universidade葡萄牙新葡京。

  • Seabra Lopes,L.和L.M.Camarinha Matos(1998)特辑

机器人学习问题的转换策略,“特征提取、构建和选择。一种数据挖掘透视”,H.Liu和H.Motoda(edrs.),

Kluwer学术出版社。

  • Camarinha Matos,L.M.、L.Seabra Lopes和J.Barata(1996)柔性装配系统监控中的集成与学习,“IEEE机器人与自动化汇刊”,12(2),202-219。

(b) 指示正在预测的属性

  • 执行失败的类别;参见9。

(c) 研究结果的指示

  • 部分结果与特征变换有关;参见4。

  • 另一组结果涉及对数据挖掘算法。

4.相关信息

–捐赠包括5个数据集,每个数据集定义了不同的

学习问题:

-LP1:接近抓取位置失败

-LP2:零件转移失败

-LP3:转移失败后的零件位置

-LP4:接近未分级位置失败

-LP5:零件运动中的故障

–特征转换策略

为了提高分类精度,一组五个特征

转换策略(基于统计摘要特征,

离散傅立叶变换等)进行定义和评估。

这使得准确率平均提高了20%。最多

可访问的参考文献是[Seabra Lopes和Camarinha Matos,1998年]。

5.每个数据集中的实例数

  • 第1部分:88

  • 第2部分:47

  • 第3部分:47

  • 第4部分:117

  • 第5部分:164

6.特征数量:90(在五个数据集中的任何一个数据集中)

7.特征信息

–所有特征都是数字的(连续的,尽管只有整数)。

–每个特征表示在

故障检测;每个故障实例都有以下特征

以固定时间间隔收集的15个力/扭矩样本

在检测到故障后立即启动;

每个故障实例的总观察窗口为315毫秒。

–每个示例描述如下:

Fx1 Fy1 Fz1 Tx1 Ty1 Tz1

Fx2 Fy2 Fz2 Tx2 Ty2 Tz2

Fx15 Fy15 Fz15 Tx15 Ty15 Tz15

其中Fx1。。。Fx15是力Fx在观测中的演变窗口,Fy、Fz和转矩也是如此;有一个总数共有90个功能。

8.缺少特征值:无

9.类分布:每个数据集中每个类的实例百分比

–LP1:24%正常

19%碰撞

18%前部碰撞

39%梗阻

–LP2:43%正常

13%前部碰撞

15%后碰撞

11%右侧碰撞

左侧碰撞19%

–LP3:43%正常

19%略有变动

移动了32%

损失6%

–LP4:21%正常

62%碰撞

18%梗阻

–LP5:27%正常

16%底部碰撞

13%底部阻塞

部分碰撞29%

16%的刀具碰撞

2、数据集获取

数据收集于网络,获取方式
在这里插入图片描述

3、参考资料

智能制造数据集

获取和下载数据集的方式

获取和下载数据集的方式:https://jcn362s9p4t8.feishu.cn/wiki/A0NXwPxY3ie1cGkOy08cru6vnvc

### 故障诊断数据集离散化处理方法 故障诊断中的数据离散化是一种重要的预处理步骤,它能够将连续型变量转化为离类别型变量,从而便于后续的建模和分析。以下是几种常见的离散化方法及其应用: #### 1. 基于统计量的固定阈值法 这种方法通常利用统计数据(如均值、标准差等)设定固定的分界点来实现离散化。例如,在轴承振动数据分析中,可以采用有效值(Root Mean Square, RMS)作为指标进行状态划分[^3]。通过计算信号的有效值并设置合理的门限值,可将数据划分为不同的健康状态。 ```python import numpy as np def rms_discretization(data, thresholds): """ 使用RMS对时间序列数据进行离散化 :param data: 输入的时间序列数组 :param thresholds: 阈值列表用于定义不同区间 :return: 离散后的标签向量 """ labels = [] for value in data: label = sum(value >= t for t in thresholds) + 1 labels.append(label) return np.array(labels) # 示例:假设thresholds=[0.5, 1.0], 则有三个等级 {1,2,3} data_example = [0.3, 0.7, 1.2, 0.8] labels = rms_discretization(data_example, [0.5, 1.0]) print(labels) # 输出应为 [1, 2, 3, 2] ``` 此方法简单易行,但在实际工程场景下可能存在局限性,因为其忽略了数据分布特性以及潜在噪声的影响。 #### 2. 等宽间隔分割(Equi-width Binning) 该算法把整个属性范围均匀分成若干子区间,每个区间的宽度相同。尽管易于理解和实施,但它可能导致某些密集区域的信息丢失或者稀疏部分过度细分的问题。 #### 3. 等频分割(Equi-frequency Binning) 不同于前者按绝对距离切分的方式,这里的目标是让每一段包含大致相同比例的数据点数。这样做的好处是可以更好地适应偏态分布的数据集合;然而缺点在于可能会引入额外的随机波动风险。 #### 4. 趋势保持二元分裂(Trend-preserving Binary Splitting) 这是一种更复杂的自适应策略,旨在保留原始数值间的关系模式的同时完成分类任务。对于工业系统的运维而言尤为重要的是要考虑到历史趋势延续性和突发变化捕捉能力之间的平衡取舍问题[^1]。 另外值得注意的是还有基于机器学习模型自动寻优最佳切割位置的技术路线可供探索尝试比如决策树之类的方法也可以间接达成类似效果而无需手动指定参数配置详情参见参考资料四关于机器人执行过程中遇到的各种异常情况所积累下来的经验教训总结分享给大家共同进步成长[^4]. ---
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