基于垂直扫描的精密三维工作台及应用

介绍了一种新型的基于垂直扫描的精密三维工作台,它由一个自带计量系统的二维工作台和一个垂直扫描工作台组成。垂直扫描工作台放置在X-Y二维工作台上方。当测量工件时,闭环控制系统控制二维工作台的位移,同时Z方向伺服电机和压电陶瓷驱动器驱动垂直扫描工作台去实现垂直方向上的精确定位。衍射光栅位移传感器用于探测垂直扫描工作台的垂直位移量。     

多功能X射线断层分析装置中三维自动工作台的研制

三维自动工作台是多功能X射线断层分析装置中的关键部件;介绍了多功能X射线断层分析装置的工作原理和三维自动工作台的机械结构;工作台控制系统采用开环控制方式;采用运动控制卡作为步进电机的上位控制单元,运用Visual Basic来编制软件部分,并与运动函数库链接,开发出Windows平台下的运动控制系统;经重庆市计量技术研究所校准检测,三维自动工作台设计合理,控制效果良好.     

基于计算机视觉的目标二维坐标定位实现

提出一种摄像机内部参数未知条件下,由单幅图像实现的目标二维定位方法。推导图像像素坐标系转换至车体坐标系的转换矩阵,并介绍该转换矩阵的求解方法和步骤。实验证明,本单幅图像目标二维坐标定位方法易于实现,定位精度较高（P=1．47mm）,最大误差为2．95mm,能够满足机器人计算机视觉目标定位使用要求．     

精密直线位移工作台单神经元自适应PID控制方法研究

设计并实现了一套直线位移工作台的精密运动控制系统,建立了直线位移工作台系统各组成部分的数学模型;在分析研究常规PID控制的基础上,针对精密直线位移工作台对定位、响应速度、运动方向等方面的高精度要求,提出了一种适合于高精度直线位移工作台的单神经元自适应PID控制策略,实现了对直线位移工作台的精密运动控制;经实验表明该精密直线位移工作台单神经元自适应PID控制具有良好的动态性能、自适应能力和较强的鲁棒性.     

三维特征识别方法应用于一面两孔的自动选取

针对现今夹具智能定位只对简单零件在二维环境下进行三面定位方式定位点识别的局限性,在切削加工柔性夹具平台上对在三维环境下一面两孔定位方式进行研究,提出先用向量判别法确定候选定位基准,再用权值法确定定位基准;在Solidworks三维环境下运用特征识别技术,结合VB综合编程从而识别出定位基准和定位点的信息;建立定位元件参数化模板,自动选取定位元件。最后给出实例运行结果,说明了该方法的有效性。     

精密伺服工作台的模糊-PI复合控制的设计与仿真

对精密伺服工作台的定位控制方法进行了研究,提出了采用参数自调整模糊-PI复合控制的新型算法对伺服工作台进行闭环控制,实现精确定位;该方法具有自学习和自适应的特点,而且克服了传统模糊控制存在的静差和振荡问题;实验中给出了参数自调整模糊-PI复合控制器的simulink模型,并进行了仿真实验;实验结果表明该方法相对于一般的模糊控制和PI控制具有良好的超调和响应快速性,通过优化自调整参数和模糊控制规则,可以得到更好的系统响应曲线,对于实际控制系统,该控制算法具有较好的稳定性.     

二维概念格图形的三维重构研究

介绍了二维概念格图形向三维空问转化和延伸的必要性和现状.通过对传统概念格图形分层定位布局方法的研究与分析,提出并实现了一种新的以具有大量的平行四边形和有向线段为基本特征的概念格在三维空间的自动布局算法,描述了一种基于该算法的二维概念格图形的三维重构机制,有效地解决了节点横向过度扩张的问题并减少了线段交叉,较好地实现了复杂概念格图形的三维可视化,为知识发现和知识处理提供了良好的基础.     

多源电子数据上的目标测向定位算法研究

针对有源探测定位方法存在的隐蔽性差的问题,本文设计了基于多源电子数据的目标测向定位算法。该算法基于二维平面直角坐标系,首先进行经纬度转换,再以求出的定位点到各个测向线的距离作为判断基准,采用最小二乘法求解,然后利用求出的定位点到各个测向线的距离对x轴和y轴上定位点方差进行估计,最后基于方差得到误差椭圆的长轴、短轴和偏角数据。实验结果表明,在平台点数量和位置发生动态变化的情况下,该方法仍然可以基于测向数据准确地对目标进行定位,具有一定的鲁棒性。     

基于NX软件的坐标系应用研究

随着模型设计要求不断提高,合理定义和利用工作坐标系,使模型设计工作更加顺畅。本文基于NX7.5软件的平台,介绍了工作坐标系的概念和定义方法,并通过实例详细说明了工作坐标系分别在模型设计、装配设计和二维工程图环境下的具体应用。     

基于二维混合模型的改进型重复控制器设计

针对一类线性系统,提出一种基于连续/离散二维混合模型的改进型重复控制系统设计方法.首先,通过分析重复控制系统中独立存在的控制行为和学习行为,建立了连续/离散二维混合模型,并将重复控制设计问题转化为一类连续/离散二维系统的状态反馈控制问题;然后,基于对重复控制过程的分析和二维模型,提出一种新型重复控制系统结构,并将重复控制器的设计问题转化为连续/离散二维混合系统的状态反馈设计问题;最后,应用二维Lyapunov泛函理论和线性矩阵不等式方法,获得了重复控制器参数求解方法.     

航道测绘仪的设计与实现

介绍了一种以AT89C55为控制核心,基于超声波测距原理,组合GPS定位的航道测绘仪设计方案。重点介绍了单片机与外围硬件电路的接口设计和软件编程设计,给出了GPS数据从地理坐标到直角坐标系的转换算法。系统具有自动采集水深数据、存储、回溯校核、以绘图方式显示和打印等功能,已成功应用于航道测绘中。     

激光传感器扫描边缘系统定位方法研究

非接触式齿轮倒角测量系统物体坐标系与运动平台坐标系的系统定位是通过人工控制XY移动平台携带激光传感器运动使激光点投射到棋盘格左下角点,该方法存在一定的人为误差,增加了齿轮倒角测量的系统误差[1].提出用激光位移传感器扫描测量标定板右侧和下侧边缘突变点位置坐标来确定标定板右下角点位置坐标信息,棋盘格有效区域左下角点与标定板右下角点间的距离已知,控制XY二维运动平台运动,使激光点投射到棋盘格有效区域左下角点的位置,完成系统定位.     

挖掘机北斗高精度自动定位和引导方法

对挖掘机行走机构和工作装置进行高精度定位,能够实现挖掘机自动跟踪和引导,提高作业效率、优化作业效果、降低工作损耗;以北斗高精度接收机和定位天线为主,配合角度传感器和车载计算机,组成一种高精度定位系统,可实现挖掘机自动跟踪和引导;同时,通过对方法运行过程进行流程化概括和讨论,介绍设备总体定位、运动姿态分析、坐标转换等详细算法,并在软件程序中予以实现;系统在某矿山挖掘机进行测试并于传统方法对比,证明了该方法在挖掘机行走机构和工作装置高精度定位中的效力和适用性。     

4WD-4WS型床椅一体化机器人室内定位与点镇定控制研究

以床椅一体化机器人为研究对象,通过设计相应的运动控制器,并结合所搭建的组合导航定位测控系统,实现了室内环境下的点镇定控制;首先,设计了一种四轮转向-四轮驱动模式的全向床椅机器人样机,并对其运动学进行分析;其次,通过不连续坐标变换,用极坐标形式表示当前位姿与目标位姿间的全局控制误差,并选取合适的位姿误差变量对系统模型进行描述,设计出一种基于位置闭环的全局反馈控制器;继而,根据控制器的需要,设计搭建基于卡尔曼滤波的IMU/UWB组合导航定位系统,实现床椅一体化机器人的全局实时精确定位;最后,采用Lyapunov函数法,对所设计控制器中的控制律进行稳定性分析;MATLAB仿真实验与现场实验均表明所设计的点镇定方法控制效果良好。     

基于角度阈值的改进型DV-Hop定位算法

针对DV-Hop定位算法中部分参与定位的锚节点位置近似成直线而引起的定位性能较低的问题,提出一种基于角度阈值的锚节点选择策略,通过设置角度阈值来筛选锚节点以提高DV-Hop的定位性能。仿真结果证明,ATDV-Hop算法在可定位节点比例上比DV-Hop算法提高了24.05%,在定位精度上降低了8.79%。     

基于次锚节点的无线传感器网络改进加权质心定位算法

针对加权质心定位算法（ WCLA）对锚节点数量要求较高和定位精度较低的缺陷,提出一种基于次锚节点的改进加权质心定位算法（ IWCLA-SAN）。该算法在加权因子中引入修正系数,以提高定位精度;同时,将基于粒子群优化（ PSO）的定位算法的未知节点升级为次锚节点,在锚节点数量有限的情况下,以提高定位精度和定位覆盖率。仿真结果表明：该算法能有效提高定位精度和定位覆盖率。     

微创血管介入手术机器人控制系统与零位定位装置设计

为实现微创血管介入手术机器人对手术工具的精确定位和稳定把持,设计了其控制系统及相应零位定位装置.首先介绍了机器人系统组成和基于PMAC(可编程多轴控制器)的上下位机控制系统构架.同时,设计了5次插值运动规划算法和关节运动的三环PID控制算法,提高了机器人响应速度和稳定性.为了确定机器人运动初始位置,提出了以霍尔传感器为基础,结合电机运动信号的零位找寻方法和装置.实验结果表明,该零位定位装置定位稳定且准确.     

一种应变片装配系统的校准方法

为了解决机械臂装配系统中基座坐标系难以确定及空间位置获取时需进行运动学建模的难点,提出了一种基于工具坐标的偏差式计算方法用于应变片装配。通过工作坐标与弹性体装配孔中心位置重合校准,将应变片偏差与弹性体偏差投影至工具坐标系,建立了装配系统的偏差计算模型。通过基于质心的绕贴装头中心旋转且等角度分布于圆周上的多幅图像信息,使贴装头中心定位和坐标重合点精确到亚像素级精度,实现了高精度贴装头位置和坐标点重合校准。实验结果表明该系统能很好地完成应变片的自动装配任务,6 s完成一次应变片的安装,且装配精度能达到0.2 mm。     

面向巷道环境的稀疏锚节点UWB定位方法

井下巷道人员及设备定位是智慧矿山的重要功能,UWB定位系统依赖定位区域提前部署的大量锚节点,存在部署成本高的问题。本文提出巷道环境稀疏锚节点定位方法,以降低定位系统的部署成本。结合巷道特殊环境,设计了两点定位法获得标签节点的位置信息;设计了锚节点上安装多测距模块的锚节点,获得多条不同的测距信息以提高节点定位率;提出了设置虚拟锚节点方法,将已定位的标签节点升级为虚拟锚节点,增加锚节点的密度,提高定位精度。最后的结果表明：该方法能够有效地降低锚节点数量,提高定位精度。     

基于VI-SLAM的四翼无人机多目标视觉定位技术

针对传统多目标视觉定位技术定位误差大这一问题,基于VI-SLAM的四旋翼无人机提出了一种新的多目标视觉定位技术,阐述了定位技术原理,在进行定位时,导航定位系统、航空姿态测量系统、机载光电测量平台共同工作,通过多目标相机标定、锁定目标背景差分确定目标在摄像机坐标系的位置,将摄像机坐标系转换成载机机体坐标系,再将载机机体坐标系转换成大地坐标系,从而实现定位,引入北斗卫星导航系统和递归最小二乘算法降低定位误差。对比实验结果表明,相较于传统定位技术,基于VI-SLAM的四旋翼无人机的多目标视觉定位技术定位误差更小,应用性更广。