【摘 要】
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无人驾驶技术是指车辆在任意环境和道路条件下,由无人驾驶系统控制车辆完成行驶任务的技术。工程机械作业环境恶劣,部分作业任务具有高度重复性,工程机械无人驾驶可有效降低驾驶员作业的风险,节约劳动力成本,提高作业效率。为实现电动工程机械的无人驾驶,针对电动工程机械的控制特性,采用基于摄像头的端到端决策系统。考虑到工程机械作业场景的特殊性,提出一种新型语义分割网络,该网络可实时融合由摄像头获取的空间特征,缩
【机 构】
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华侨大学机电及自动化学院 厦门 361021
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无人驾驶技术是指车辆在任意环境和道路条件下,由无人驾驶系统控制车辆完成行驶任务的技术。工程机械作业环境恶劣,部分作业任务具有高度重复性,工程机械无人驾驶可有效降低驾驶员作业的风险,节约劳动力成本,提高作业效率。为实现电动工程机械的无人驾驶,针对电动工程机械的控制特性,采用基于摄像头的端到端决策系统。考虑到工程机械作业场景的特殊性,提出一种新型语义分割网络,该网络可实时融合由摄像头获取的空间特征,缩短图像处理时间,减少系统内存占用。通过在Udacity模拟器中测试发现,该系统可平稳完成模拟驾驶任务。搭
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根据所构建的空间运动链,机器人加工几何误差一方面与手眼/工件/工具位姿参数辨识误差有关,另一方面与机器人关节运动学误差与弱刚度变形有关。针对这一问题,研究基于运动学误差补偿的手眼位姿参数辨识、考虑测量缺陷影响的工件位姿参数辨识、基于实际加工曲面误差估计的工具位姿参数辨识等新方法,解决位姿参数辨识精度受限于机器人运动精度、现场测点不封闭/密度不均/高斯噪音、加工抖动/受力变形/回转轴误差等多种因素影
在临床应用中,精确控制柔性针到达靶点是一个挑战.在穿刺过程中,作用在柔性针上的力会导致组织变形和针偏转,进而造成针尖错位.针和软组织之间的相互作用涉及大量的生物物理特征,而且这些参数不可能通过物理建模或直接估算得出.为解决这一难题,提出一种预测针尖轨迹的方法.对柔性针进行受力分析,建立力学模型;在力学模型的基础上,建立了一种基于BP神经网络的力视感知预测模型,预测穿刺过程中的针尖轨迹.使用三种不同型号的柔性针进行试验,采集数据并对模型进行训练.最后通过试验得到针尖轨迹,与模型预测进行比较.结果 表明,模型
在核工业热室放射性环境中,由于操作人员不能直接进入封闭热室而使得只能采用主从机械手进行遥控操作,针对主从遥控机械手维持自身操作稳态的问题,提出了机械手重力补偿方法。首先,给出了热室内主从遥控机械手配置形式,以及主从手随动控制工作原理。其次,通过D-H运动学分析建立了机械手坐标变换矩阵与旋转矩阵,通过运动链分析得到旋转编码器与电机输出轴之间的关系矩阵以及各关节和电机输出轴之间的角度变换矩阵。再次,计
高速铁路桥梁施工及运营过程中难免出现桥墩沉降,可能会导致列车通过时的异常振动.针对高速铁路连续桥墩沉降这一实际问题,探讨多桥墩沉降条件下轨道结构变形过程,并推导连续多桥墩沉降下钢轨变形方程.基于车辆-轨道耦合动力学,建立考虑多桥墩沉降的高速列车-轨道-桥梁动力学模型,并研究连续多桥墩沉降下高速列车的动态特性,探明列车动态特性变化情况与多桥墩沉降量之间的定量数学关系式.研究表明,连续多桥墩沉降会增大列车的振动;连续多桥墩沉降引起的钢轨附加变形对里程的二阶导数与车辆动态特性之间存在线性关系,该关系可用于简化传
穿刺活检取样是一种获取骨与软组织肿瘤组织从而进行病理诊断的主要方法,实现这一过程所用的穿刺针被广泛应用于组织取样、局部药物投放等医疗手段中.穿刺针表面的润滑程度以及表面微纹理与穿刺过程的摩擦受力、组织的粘连以及针体的弯曲程度息息相关,对穿刺针的表面进行优化可以很好地改善穿刺过程中摩擦力、针体的偏转以及对软组织的损伤程度.文章探究了不同的应用于穿刺针表面的处理方式,制备相关的试验材料以及表面优化穿刺针,利用两组不同的试验研究不同表面处理方法形成的优化穿刺针对穿刺过程的各方面影响.研究表明,与常规的穿刺针相比
针对高温条件下金属材料厚度测量的问题,使用激光超声技术,首先利用一束脉冲激光在金属材料中扫描激发超声,并使用激光测振仪在固定点探测,获得了从金属样品底面反射的体纵波脉冲信号的渡越时间,随后通过线性拟合获得了样品厚度及体纵波波速,并在室温到480℃的温度范围内实现了多块20号合金钢样品的厚度测量.多温度下、不同厚度的多样品测量结果显示,这一方法的测厚相对误差小于1.5％(样品厚度＞10 mm),检测结果较为可靠.这一厚度测量方法与传统基于脉冲回波法的区别在于,这一方法不依赖于纵波声速测量,因此不需要考虑材料
针对0.5 mm纯钛TA2薄板的电弧辅助激光焊高速焊接(Arc-assisted laser welding,AALW),建立自熔焊在全熔透条件下两种热源模式激光引导(Laser lading,LL)和电弧引导(Arc leading,AL),焊接参数变量与焊缝成形指标的较高精度非线性回归模型,分析AALW焊接参数变量对焊缝成形稳定性的影响.结果表明,在AALW高速焊接条件下,由于LL模式后置TIG电弧对熔池的扰动和铺展作用,LL模式的正面熔宽大于AL模式约13.5％,正面余高低于AL模式约7.5％.AL
骨组织高效、低负荷、低损伤切削去除对外科手术具有重要意义.然而,皮质骨的硬脆性和各向异性使得骨切削过程极易产生不规则的裂纹扩展、大块断裂切屑及骨表面损伤,严重影响组织的高精高效去除和术后恢复.基于正交切削过程研究了皮质骨普通切削与超声辅助切削切屑形成、裂纹扩展和切削力的差异,并基于扩展有限元法建立了考虑微观结构的皮质骨切削模型,分析了骨组织超声辅助切削裂纹萌生与扩展规律.结果 表明:骨组织普通切削过程不同切削方向裂纹扩展规律不同,产生大块断裂切屑且表面损伤严重,而超声辅助切削过程裂纹主要沿主剪切方向扩展,
由于盾构在地下土质工程全断面开挖的独特优势及其技术密集的特点,被赋予“国之重器”.但目前应用的盾构都是平面刀盘盾构,这样盾构在孤石、古树根或建筑物桩基等地质段的施工一直是工程界的难题.为此,通过深入研究,提出了锥面刀盘盾构的概念;进一步研究发现,其主参数——盾构推力和刀盘扭矩与平面刀盘盾构相比有着本质的差异,为此,以土力学理论为基础,深入研究了锥面刀盘盾构作业过程中的力学特点并因此建立了锥面刀盘盾构推力和刀盘扭矩的力学模型.当锥顶角为180°时得到的模型解与对应平面刀盘盾构主参数的相对误差分别是:盾构推力
对某型高速动车组车辆进行长期跟踪测试,发现当车轮镟修后车辆运行18万km以上时,车体异常抖振现象时有发生,且抖振时,车体横向及垂向振动在10 Hz频率附近均出现异常放大现象.结合车轮踏面测试分析、车体和构架振动测试分析以及车体试验模态分析,对车体异常抖振机理进行研究.结果表明,当车轮镟修后车辆运行18万km以上时,车轮等效锥度增加至0.501以上,且车轮踏面出现凹磨,轮轨接触位置较分散,存在跳跃现象;当车辆运行过程中受到较大的线路横向激扰时,车轮产生较大横移量,轮轨接触位置发生突变,并导致转向架蛇行运动频