五自由度上肢康复机器人动力学建模及仿真

分析了五自由度上肢康复机器人的系统结构,构建出新的系统简化模型,并利用拉格朗日动力学法建立康复机器人简化动力学方程,提出了一类机器人简化建模的新方法.在Matlab中用V-realm Builder工具建立5-DOF上肢康复机器人三维虚拟仿真模型并进行虚拟仿真.仿真结果表明,简化的动力学模型在康复机器人控制中应用效果良好,理论响应曲线与实际响应曲线误差较小.该方法建模过程简单、快捷、有效,适合现代计算技术的发展,为康复机器人系统的优化设计及运动控制提供了理论依据.     

五自由度立体视觉平台--目标物体的识别与定位

从立体视觉与机器人控制集成的角度出发,建立了一个主动立体视觉跟踪和定位系统,用于柔性装配线中装配零件的运动跟踪和装配工位的精确定位。讨论了使用立体视觉进行快速目标识别和定位的方法,该方法将颜色分割与基于形状特征相结合,提出采用基于局部图像的HSV阈值分割和形状识别相结合的图像处理方法,该方法经过HSV阈值和形状判据,准确地识别出物体,得到物体的边界和质心。能快速准确地识别出物体并进行定位,满足柔性生产线小规模定制产品装配的要求。最后给出的实验结果验证了该方法的有效性。     

五自由度立体视觉平台中摄像机的标定

文章从立体视觉与机器人控制集成的角度出发,建立了一个主动立体视觉跟踪和定位系统,用于柔性装配线中装配零件的运动跟踪和装配工位的精确定位。该系统采用基于平面正方形的摄像机标定方法,该方法要求摄像机在三个(或三个以上)不同的位置摄取一个标准的正方形的图像,经过图像处理找到正方形的四个顶点在图像上的坐标,通过计算就可以线性求解摄像机全部内外参数。该方法简单易懂,非常适合于摄像机内外参数频繁标定的场合,计算速度快、所需设备简单、实用性好。文章的最后,给出了使用文中提出方法进行标定的实验结果,说明了该方法的有效性。     

五自由度激光焊接器智能控制系统设计

激光焊接装置能够焊接难焊的薄板合金材料,且具有构件变形小、接头质量高、重现性好、易于进行自动化控制实现柔性加工和智能加工等优点.为优化智能焊接系统,设计了具有五个自由度的集成激光焊接装置.该系统解决了传统激光焊接设备对工艺参数调节困难和自动化程度低等技术缺陷.仿真与试验研究表明,该系统满足了设计要求.     

一种基于立体视觉的多视点建模方法

论述了一种基于立体视觉的建模方法。该方法利用立体视觉系统在不同视点对景物观测所获得的局部三维几何模型,通过空间特征点匹配和坐标变换将局部模型融合,从而建立景物的完整描述。文章重点介绍了一种基于空间向量的坐标变换求解方法。     

轮式机器人立体视觉平台的设计与实现

介绍了一种基于轮式机器人的立体视觉平台设计方案.给出了双目立体视觉原理和数学模型,从摄像机定标和对应点匹配两个方面讨论了形状与位置三维重建,阐述了双目立体视觉平台的设计,重点介绍了硬件平台的组成结构及各功能模块的电路组成与功能实现.该系统可根据具体应用情况灵活配置,因而结构合理、实用性强.     

带钢端部形状双目视觉检测系统的建模仿真

为了实现热轧带钢端部形状检测,利用Matlab中视觉图像处理工具箱,建立了由CCD线阵相机构成的双目立体视觉系统模型和实际带钢生产线上的运动过程模型。热轧带钢在生产过程中会受到粗轧辊的不平均压力的影响,从而造成带钢头尾变形。针对这种情况.提出了一种新的带钢末端形状视觉检测和宽度计算方法。该方法不但可以在带钢发生平移、倾斜等位置和姿态变化情况下仍能够准确测量出带钢宽度,并且可以精确还原出带钢头尾形状。仿真试验结果证实了所提出的视觉模型和算法的有效性.取得的结果令人满意。     

自主车仿真系统中场景建模与视觉仿真实现

提出了自主车仿真系统的基本思想,并针对视觉导航的需求建立了自主车行驶的虚拟环境及典型障碍物模型;根据自主车和云台的运动学特性,实现了自主车场景漫游及云台控制功能,同时结合车体及云台位姿解算完成地形匹配及车载摄像机位姿确定;最后,对实际摄像机参数及成像噪声特性进行分析,进而给出了相应的视觉传感器仿真部分的实现.实验结果表明,该视觉仿真部分具有良好的真实感和实时性.     

微型汽车五自由度模型动态仿真

本文建立了微型汽车五自由度的动力学模型．在推导计算公式的基础上编制了仿真计算程序，并以北京２０２０Ｓ为例做了动态模拟计算和平顺性、安全性的预测．提出了优化阻尼值。本程序使用简单，应用范围广．配以作者的优化程序后．具有相当好的实用性。     

基于四目立体视觉的三维全自动建模

为保护并传承敦煌莫高窟世界文化遗产,研究基于四目立体视觉系统的三维全自动建模技术。由于提取的点云数量较大,导致自动建模过程中,点云的三角构网步骤无法顺利进行,因此着重研究点云的精简算法。将包围盒算法与点云的曲率特征相结合,提出一种点云精简算法,即改进的包围盒法。实验结果表明,该方法对点云的采样精度高于原始包围盒法,点云精简率可达93.6%,点云数据精简后三维建模效率大大提高,生成的三维模型精度较高。     

RoboCup小型足球机器人建模及仿真平台研究

在机器人运动规划和运动控制的研究中,直接以实物机器人做实验不仅代价昂贵,而且所需时间长,风险大.在考虑了驱动电机动态特性的基础上,以机器人的朝向为坐标轴正方向建立坐标系,分析三轮全向移动机器人运动学模型和动力学模型;然后对比赛过程中的碰撞模型进行研究,推导出发生碰撞后机器人的速度公式;最后以Robocup小型足球机器人比赛系统为背景,采用VisualC 多线程技术构建小型组足球机器人仿真平台,并给出了系统结构框图.在小型组足球机器人的运动规划,运动控制等方面具有直接的现实意义.     

基于立体视觉的非合作航天器相对导航

非合作航天器其没有可交互的传感器,传统的相对导航方法难以满足精度要求。根据非合作航天器相对导航特点,提出一种基于立体视觉的空间非合作目标相对导航算法。方法使用安装在追踪航天器上的立体视觉相机作为测量传感器,实现目标在追踪航天器体坐标系下相对位置的测量。在惯性坐标系下建立航天器相对运动方程,并离散化作为系统的状态方程,利用立体视觉的测量信息作为量测值,在此基础上设计基于卡尔曼滤波(Kalman filter)的两步滤波相对导航算法,实现航天器间相对导航状态的实时估计,仿真结果显示算法实时性、有效性,导航方法收敛速度较快,精度高,满足相对导航要求。     

鱼雷6自由度空间运动的矢量化模型与仿真

鱼雷是一个复杂的强耦合、非线性对象。以往的鱼雷运动方程由12个微分方程和3个几何方程组成,不便于在仿真中应用。该文根据动量定理和动量矩定理及运动学方程建立了鱼雷的矢量化6自由度空间运动模型,为仿真计算提供了方便。在此基础上利用MATLAB仿真软件建立了计算机仿真模型,其特点是按鱼雷运动方程的不同部分分别设计独立的模块,可读性高并易于修改。将该仿真模型与控制系统模型组成闭环仿真系统,结果表明该鱼雷仿真模型准确、高效,能够为鱼雷控制系统的设计、分析提供了良好的仿真条件。     

立体视觉概述

立体视觉是计算机视觉领域的一个重要分支，经过了40多年的研究与发展，这门技术在许多领域发挥着越来越重要的作用。本文系统地介绍了立体视觉研究的基本原理和内容，指出双目视觉技术的实现分为图象采集、摄象机标定、特征提取、立体匹配、三维重建以及后期处理几个步骤，分析了各个步骤的技术特点、存在的问题和解决方案，分析比较了各种技术的优缺点和适用范围，并着重介绍了特征提取和立体匹配这两个步骤，简要介绍了立体视觉技术的应用范围，总结分析了目前立体视觉研究所存在的主要问题和今后的发展方向。     

立体视觉概述

立体视觉是计算机视觉领域的一个重要分支,经过了40多年的研究与发展,这门技术在许多领域发挥着越来越重要的作用。本文系统地介绍了立体视觉研究的基本原理和内容,指出双目视觉技术的实现分为图象采集、摄象机标定、特征提取、立体匹配、三维重建以及后期处理几个步骤,分析了各个步骤的技术特点、存在的问题和解决方案,分析比较了各种技术的优缺点和适用范围,并着重介绍了特征提取和立体匹配这两个步骤,简要介绍了立体视觉技术的应用范围,总结分析了目前立体视觉研究所存在的主要问题和今后的发展方向。     

综合传动系统虚拟样机建模与仿真平台研究

液力机械综合传动系统是现代履带装甲车辆的主要传动形式,都为系列化产品.传动系统虚拟样机技术是提高设计质量,缩短研制周期的重要技术之一.通常的方法是采用分块建模,手动组装,效率低,难以满足新型传动系统及部件快速设计性能仿真的需要.采用自顶向下设计方法,基于模块化和参数化思想,以动力学软件ADAMS为开发平台,综合运用ADAMS/Solver语言和cmd命令建立一个以模块为基元、能够自动化搭建车辆传动系统的虚拟样机建模仿真平台.应用表明,该平台满足了传动系统性能仿真平台快速构建的需要,达到缩短传动系统的研制周期的目的.     

攻防对抗系统建模与仿真

该文首先分析了构建攻防对抗仿真系统的意义及特点 ,给出了用模块化建模方法对系统进行建模的基本思想及系统的组成结构 ,给出了航空兵、地面防空兵协同作战抗击敌来袭目标模型 ,包括进攻突防模型、防御模型以及战果评判等模型 ,最后给出了具体实现方法。     

Stereo effect of image converted from planar

Research on planar-to-stereo image conversion has significant theoretical and practical implications for image processing. In this paper we use a method which segments an image into sub-blocks to perform this kind of conversion; parameters such as random variables are used for conversion control. We use two quantitative criteria, cross-entropy and root-mean-square error, to evaluate the stereo effect. Furthermore, the stereo effect that the random variables create is discussed. The results of the experiment show that, (i) when all random variables have the same distribution, different values of these random variables only slightly affect the stereo effect; and (ii) when different distributions are applied to the random variables, the cross-entropies or root-mean-square errors are slightly different, which indicates different distributions have a small influence on the stereo effect. Generally, we recommend normal distribution for better stereo effect in most cases.     

空间机器人的建模及仿真

空间机器人在未来的太空探索中将代替宇航员从事空间作业，而空间机器人在计算机上的寞及仿真是设计及研制中的重要组成部分，此文详细讨论了空间机器人的建模方法，包括建立几何模型和运动学模型，文中第３节介绍了哈尔滨工业大学研制的空间机器人仿真系统的各组成部分及所完成的功能，并在第４节中给出了实验仿真结果，仿真结果表明该仿真系统具有可靠性，实时性。     

基于FLSIM的自动驾驶仪建模及仿真

以仿真一体化软件--FLSIM为基础,实现对自动驾驶仪的建模和仿真.建模从基础的状态方程开始,给出FLSIM识别的状态方程;并在此基础上,按内环(俯仰角、滚转角、偏航角)和外环(高度、航向等)控制的分类实现自动驾驶仪模型建立.通过仿真结果的静态和动态指标进行寻优仿真试验以调整模型参数,最终达到优化模型参数的目的.最后以B747为例,从建模到试验运行以及优化参数,获得其自动驾驶仪的仿真实现.证明其是灵活和方便的,于实际情况一致.