基于BP神经网络的排爆机械臂逆运动学分析

机械臂逆运动学是已知末端执行器的位姿求解机械臂各关节变量,主要用于机械臂末端执行器的精确定位和轨迹规划,如何高效的求解机械臂运动学逆解是机械臂轨迹控制的难点;针对传统的机械臂逆运动学求解方法复杂且存在多解等问题,提出一种基于BP神经网络的机械臂逆运动学求解方法;以四自由度机械臂为研究对象,对其运动学原理进行分析,建立BP神经网络模型并对神经网络算法进行改进,最后使用MATLAB进行仿真验证;仿真结果表明:使用BP神经网络模型求解机械臂逆运动学问题设计过程简单,求解精度较高,一定程度上避免了传统方法的不足,是一种可行的机械臂逆运动学求解方法。     

复杂工况下视觉AGV导航标识带中心线的提取研究

针对光照不均匀、导航标识带破损、少量杂物干扰的复杂工况条件下,对视觉AGV采集到的路面导航标识带图片进行特征提取,采用灰度化、中值滤波进行了图像预处理,研究了Otsu法和迭代法等动态阈值分割算法以及形态学在图像分割中的应用,并对预处理图像作了分割对比实验;然后对分割后的图像进行边缘提取,分析了基于最小二乘法和Hough变换算法的直线拟合原原理,提出了Hough算法下基于边缘线的中心线拟合算法,并作了直线拟合对比试验;实验表明,复杂工况下,采用基于形态学和Otsu算法相结合的方法对图像进行分割,得到的二值图像边界更完整,效果更好,基于Hough变换算法较最小二乘法能更精确有效地提取出导航标识带中心线及其方程。     

基于片光的货车侧面防护栏安装尺寸测量

提出了一种基于片光的货车侧面防护装置安装尺寸的测量方法;将线激光光源和摄像机固定在线性传动机构上,通过装置的线性移动,使激光光束在货车侧表面上产生移动,并用相机采集运动过程中的图像,利用激光三角法原理,对采集到的时序图像进行处理,实现对货车侧表面轮廓的三维重建,从而实现对货车侧面防护装置安装尺寸的测量;该方法避免了在普通视觉二维测量过程中,由于防护栏与前后轮胎不共面而造成的测量误差;通过对搭建的实验平台进行的研究表明,测量误差小于1 mm,远小于原二维测量方案测量精度10 mm,完全满足系统设计的要求。     

基于航后QAR数据译码的APU故障诊断技术

APU系统由于其会直接影响飞机的运行安全性、经济性以及旅客的舒适度,因此无论是飞机主制造商还是航空公司都非常重视APU系统的故障诊断工作;但是,在APU设计之初又无法实现对其所有故障的准确探测和隔离;为了实现飞机投入运营后对APU系统疑难故障的探测问题,文章以B737飞机的APU启动电门故障以及APU启动时间异常为例,提出利用航后的QAR相关数据译码结果,查看相关参数的变化情况,提高APU系统的故障诊断水平;实践证明,利用航后QAR数据译码结果能够极大提高航空公司对APU系统以及飞机的故障诊断水平,方便航空公司日常的运营和维护工作,最终提高飞机的利用率。     

基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计

常见的开路短截线和阶跃阻抗结构在微带低通器设计中较为成熟,但是这些结构的低通滤波器受到寄生通带的影响,阻带不够宽;提出了一种基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计方法,利用计算机仿真软件ADS,对常见的阶跃阻抗低通滤波器进行结构改进;该方法将低通滤波器设计指标重点分为滚降率和宽阻带抑制两部分,分别利用椭圆滤波器和巴特沃斯滤波器的本身特性实现设计目的,最后进行级联优化;此结构综合设计方法简单严谨,易于实现,改进的低通滤波器性能优越,实现了宽阻带的设计需求,通带0~3 GHz,插入损耗<0.5 dB,阻带4~12 GHz,抑制>45 dB。     

阈值分割法在直升机驾驶舱模拟器中的应用研究

通过对直升机起降特点及视角转换的分析研究,建立模拟起降模型;以VC++为工具,采用双缓冲技术及光栅处理技术,解决了驾驶舱图片透明化过程中存在的闪烁问题;在完成驾驶舱透明化处理的基础上通过采用阈值分割方法,实现了驾驶舱与跑道在同一窗体不同区域中的显示,通过组件调用的方式完成驾驶舱按键对飞机起降的控制,并结合多线程技术完成了直升机模拟起降的仿真测试;该方法能直观清楚的反映直升机起降过程中驾驶舱内部及外部跑道的情况,对直升机起飞降落故障研究有一定的参考价值。     

基于四节点RSSI的三维空间定位算法

针对提高室内三维空间的定位精度和速度的问题,从减少节点数量、建立特定坐标系的角度提出了一种基于四节点和特定坐标系的三维空间定位算法;该算法引入位置相对固定的4个节点,提高解算速度;充分考虑有效反射区对衰减指数影响,根据伯鲁斯特角将天线辐射场区分为叠加加强区和叠加减弱区,建立三维坐标系进行定位,结合信号强度指示(received signal strength indicator, RSSI)衰减模型,在叠加减弱区定位,把三维空间问题转化到二维空间,降低定位算法的复杂度;文中分别阐述方法的原理与验证,结果表明,四节点定位算法的解算速度比降低复杂度(complexity-reduced trilateration approach , COLA)定位算法有较大提高,该算法平均定位误差小于2米。     

基于摄像头的直立自平衡智能车设计

设计直立行走式循迹智能车的机械及控制系统;系统选用微控制器MK60为控制核心,利用陀螺仪和加速度传感器,采用互补滤波的方法计算车体的角度和角速度,通过比例微分算法控制智能车车轮的加速度来抵消车模运动倾向,实现智能车直立;单片机通过模拟摄像头进行赛道图像捕捉,采用边沿检测算法识别赛道中心线,计算与设定值的偏差,进而控制左右两个电机产生速度差,完成智能车的转向;经测试,智能车能够在保持直立同时,完成赛道识别,且运行平稳快速。     

一体化小卫星综合测试系统的设计

在卫星的研制测试过程中,现有的测试设备通用性不强、开放性和灵活性不够、设备集成化程度低、自动化和智能化程度不高;通过提出一种小型化、一体化的综合测试系统的设计方法,并结合现有的资源进行了具体的项目开发,为未来的小卫星提升测试效率,降低系统成本,缩减系统规模探索出一条新路;实践表明,该方案在满足现有测试要求的情况下,在研制成本、系统体积、组建时间和无故障运行方面等均有较大改善。