【摘 要】
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可变形线性物体(Deformable Linear Object,简称DLO)如钢索、软管、电线等,己被广泛应用到日常生活、电子工业、外科手术等领域和行业中.本文提出一种新的方法来仿真DLO的机器人操作动态过程,其主要思想是采用有限段的方法描述不可延伸的线性物体的动态二维变形模型.基于这样的模型,利用矩阵计算和微分方程的数值求解技术,有效地实现了机器人操作DLO的动态过程仿真.仿真结果表明,在保证
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可变形线性物体(Deformable Linear Object,简称DLO)如钢索、软管、电线等,己被广泛应用到日常生活、电子工业、外科手术等领域和行业中.本文提出一种新的方法来仿真DLO的机器人操作动态过程,其主要思想是采用有限段的方法描述不可延伸的线性物体的动态二维变形模型.基于这样的模型,利用矩阵计算和微分方程的数值求解技术,有效地实现了机器人操作DLO的动态过程仿真.仿真结果表明,在保证精度的同时该方法的计算速度远比已有的基于微分几何理论的仿真方法快.
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单纯依靠一种特征往往使得目标踞踪性能不佳.为了在复杂背景及光照突变等情况下实现对目标稳定而准确的跟踪,本文提出一种基于颜色直方图和边缘直方图特征相结合的跟踪方法,并在粒子滤波框架下,实现一种以目标特征直方图特征波和熵为依据,判断各特征有效性,从而合理分配粒子数的方法.实验结果表明本文方法较传统单纯依靠一种特征进行目标跟踪的粒子滤波方法能够更为稳定可靠地跟踪目标.
针对CCD智能车的图象特点,建立了有效视野范围内的路径难度预估方案.通过对转向角控制中的两个重要参数的分析,得出两参数对转向角控制的权重因子,并建立偏差权重函数.根据该函数,设计了模糊控制器,优化了转向角控制和速度控制策略.并在此基础上设计了CCD智能车试验系统,并做了不同算法控制下的转向和速度控制效果对比试验.结果表明,新型控制器具有良好的学习功能与抗干扰性,新型控制系统跟随给定路径快速平稳,误
本文针对电子技术实验无法进行多芯片同时测试的问题,提出了一种基于FPGA和上下位机联动配置技术的智能式多芯片测试仪.文中介绍了Verilog硬件描述语言编程下载和上位机控制方法与实现技术,对于提高高校电子技术基础实验的水平和效率具有重要的实用价值.
提出了一种面向智能交通识别的圆形交通标志检测算法.结合圆形交通标志的颜色和形状特征,算法首先采用彩色分割和非彩色分解技术分离出圆形交通标志,并去除部分背景；然后采用链码的形式存储边缘,采用边缘长度、圆形度、展弦比等指标进一步去除背景区域；最后采用曲线拟合技术确定准确的圆形交通标志.多种天气和光照情况下的圆形交通标志检测实验验证了本文算法的有效性.
运用基于T-S-K模型的方法,进行故障诊断的研究,已经成为近年来控制领域的热点.本文利用T-S-K模型可用局部线性化的线性模型来描述非线性系统的方法,分别设计了模糊检测观测器和模糊控制器,并将设计的观测器以及控制器对一级倒立摆模型进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.
针对机器人微装配作业的要求设计了一种真空吸附式微夹持器,真空吸附式微夹持器关键是真空回路及(天)端吸管的设计与制作.重点论述了真空吸附微夹持器系统的构成及设计要求.设计了真空气路和控制单元,通过上位机监控实现对微球的自动吸附和释放.在显微视觉监控下的实验证明,微夹持器操作安全可靠,满足微装配机器人系统的要求.
针对微装配作业的要求设计了一种双悬臂梁结构的压电陶瓷双晶片微夹持器.建立了双悬梁压电双晶片模型,分析了压电双晶片的微位移和电压的变化关系,同时利用压电双晶片根部的应变片组成半桥电路感应悬臂梁的弯曲,通过上位机监控实现微夹持器的自动夹取.通过显微视觉下的实验,证明微夹持器可以安全可靠工作,满足微装配机器人系统的要求.
设计了一种轮式足球机器人的高速射门运动控制算法.根据球门、球和机器人的角度与距离的关系,设计机器人的射门策略,使用模糊控制规则形式化该控制策略,并利用遗传算法优化模糊规则表中的参数及其他射门参数.仿真实验表明,此算法较好地实现了机器人的射门动作,提高了射门的快速性.
常用的基于区域生长的目标识别算法在搜索种子时需要遍历图像上的每一个像素点,当图像分辨率较大(640(x)480)时算法的实时性差.针对以上缺点,本文提出一种基于放射扫描线的目标识别算法.该算法使用120条等间距的放射扫描线扫描一幅分辨率为640(×)480的彩色图像,这样不必遍历图像上的每个像素点,扫描时利用彩色图像在YUV颜色空间上的分类结果,找到并记录属于目标颜色的像素点,然后对像素点进行去噪
实时性是评价机器人控制器的一个重要指标,结合片上系统技术的实时性研究是当前机器人领域的研究热点之一.开发片上系统平台,实现机器人控制器,分析系统平台、实现结构等影响实时性的时间因素,利用实时分析理论建立控制器的实时性分析模型;借此分析机器人控制器任务的实时调度,并进行实验验证.结果表明,基于片上系统的机器人控制器具有良好的实时性.