基于空间几何方法的乒乓球机器人最优姿态求取

首先分析了仿人机器人手臂的空间几何构型,特别是针对在给定任务下末端执行器的姿态约束不完整的情况.并在此基础上,以机器人手臂的整体动能最小为目标,优化球拍绕其法线方向的旋转角.同时从整个机器人手臂动能的方面对机器人手臂的末端执行器姿态进行优化分析,并确定最优条件,即手臂所构成的平面与球拍运动速度向量所形成的平面互相垂直,然后根据最优条件及各连杆间的关系建立方程,求解出最优的末端姿态角,以减少机器人手臂运动所引起的振动.最后,通过仿真结果从动能求取和轨迹规划等方面验证了提出的方法的有效性.     

无人直升机姿态通道模型预测控制

针对无人直升机姿态通道中存在的测量干扰与控制输入受限等问题,利用包含时变柔化因子的模型预测控制算法设计了一种姿态通道控制器。具体而言,首先对姿态通道的传递函数进行了等效变换,得到嵌入了积分环节的状态空间(SSEI)模型,并进一步建立了姿态通道的预测模型;然后综合分析了姿态通道系统在初始响应速度和减小测量干扰影响两个方面的要求,设计了含时变柔化因子的柔化轨迹;接着考虑到舵机的输出限制,分析了姿态通道的控制输入约束条件;最后基于上述三点内容,设计了滚动优化过程。论文还以无人直升机的偏航通道为例进行了飞行实验测试,结果表明该控制算法可明显地加快系统响应速度,减小模型不确定性与测量干扰等因素的影响,具有较好的工程应用价值。     

基于贝叶斯模型与最佳伙伴相似度量的目标跟踪

提出了一种基于产生式与判别式联合模型的视觉目标跟踪算法。首先介绍了一种基于全局颜色特征直方图特征的贝叶斯分类器,检测出若干最有可能属于目标的候选区域,然后利用最佳伙伴相似性度量（Best-Buddies Similarity）得到候选区域与目标模板的相似度,结合概率值与相似度值估计出最优的目标状态。通过划分目标-背景区域模型、目标-干扰区域模型,对可能产生干扰的区域提前进行抑制,降低了长期跟踪可能产生的漂移问题的风险,同时引入了自适应尺度估计机制和在线模型更新策略,以获得更为精准的跟踪结果。在37组具有挑战性的图像序列上与7种优秀的算法对比实验表明,所提出的算法能够有效应对光照变化、遮挡、旋转与尺度变化等多种问题。     

基于主动偏心轮的全方位移动机器人航位推算与跟踪控制

针对基于主动偏心轮的全方位移动机器人系统,提出了一种基于冗余码盘的航位推算方法和一种具有饱和约束的轨迹跟踪控制器.具体而言,首先分析了车轮发生滑动的原因,考虑到机器人随动轮相对于主动轮不易打滑的特性,设计了具有冗余码盘的随动轮结构.基于该结构,将机器人航位推算转化为一个含约束的最小二乘问题.实验结果表明:与未考虑随动轮约束的传统方法相比,该方法降低了轮子打滑的影响,提高了航位推算的精度.考虑到实际机器人系统的速度控制量具有上限,基于李亚普诺夫方法设计了含饱和约束的轨迹跟踪控制器,并对其稳定性和有界性进行证明.仿真与实验结果表明本文提出的控制器具有良好的性能,同时能够满足控制量的饱和约束.     

基于切换模型的无人直升机偏航通道系统辨识方法?

针对直升机偏航通道中舵机控制量的饱和非线性问题,提出基于切换模型的无人直升机偏航通道系统辨识方法。首先分析无人机偏航通道的特征,建立包含饱和单元的切换模型。其次通过扫频实验采集辨识所需的数据,并在频域下采用遗传算法辨识得到切换模型的所有参数。再根据实验数据分析辨识模型的残差序列,得到系统的残差模型,并利用该残差模型修正辨识得到的无人机偏航通道模型,进一步提高模型的准确度。最后通过实验数据分析文中模型的准确性,并利用该模型设计无人机飞行控制器。实验结果也证明模型的有效性。     

面向智能家居/智慧生活的服务机器人技术与系统

随着机器人技术的发展以及服务机器人形态的日益丰富,智能家居/智慧生活逐渐成为一种未来的生活方式。文章探索了智能家居和智慧生活的服务机器人技术与系统,在其众多的关键技术中,重点探讨了面向服务机器人的云端融合技术以及高用户体验度的人-机器人交互技术。并以家庭服务机器人为例,实现了基于微信和语音云的人-机器人交互方式,验证了基于云架构的家庭服务机器人体系结构的可行性。文章所提出的服务机器人技术与系统是智能家居、智慧生活的一种实现方式,为未来形形色色的服务机器人技术方案提供了一些思路。     

基于RFID和SN的仓储监管系统软件设计

在对仓储监管现状、特点和实际需求分析基础上,提出了基于RFID和SN技术的仓储信息化系统的设计方案.运用RFID技术实现人员、货物、车辆等目标的识别,SN技术实现仓储环境智能,满足温度、湿度、成分等环境参数的分布式监控需求.具体给出了系统的软件功能模块划分,描述了服务器软件设计,RFID读写器、SN节点相关的嵌入式系统软件的设计与实现.实际应用表明,本系统可以为企业仓储环节提供快速、实时、准确的信息采集和实时处理的全新解决方案.     

基于奇异值分解的机器人工具坐标系标定

机器人通过在末端安装不同的操作工具来完成各种作业任务,而工具参数的准确度直接影响着机器人操作精度,因此研究一种准确、快速的工具坐标系标定方法具有重要的意义。该文提出一种称为三点五步法的机器人工具坐标系标定方法,并基于矩阵的奇异值分解理论对该标定方法进行了严密的数学推理,证明该标定方法理论上的可行性。采用该算法进行工具坐标系标定具有操作简单、标定精度高、可靠性强和算法易于程序实现的特点。     

竞争型机器人仿真系统设计与实现

为满足竞争型机器人系统Tele-LightSaber (TLS)对竞争博弈算法和相关的视觉伺服控制策略快速验证的要求,本文结合遥击剑TLS实验平台及其作业特点,设计并实现了基于“人机智能和谐分配”的竞争型机器人仿真系统.通过系统配置及离线编程,对实验数据再现并进行误差分析,表明本仿真系统能够较好地模拟实际系统,为TLS...     

微操作机器人控制系统下位机的设计

微操作机器人是智能机器人研究的一个重要领域．本文比较详细地介绍了微操作 机器人控制系统下位机的硬件设计与软件实现．并用该控制系统做了生物细胞的搬运实验, 结果表明我们设计的下位机运行稳定、可靠,满足生物实验的精度要求．