冗余自由度协作机器人运动规划研究

针对传统快速探索随机树(Rapidly Exploring Random Tree,RRT)路径规划算法在新枝点扩展上缺乏目标性和时间复杂度高的问题,以具有偏置构型的7自由度冗余机器人Rethink Sawyer为研究对象,利用引力势函数,对新枝点的扩展进行调节,提出了具有导向性的变步长双向RRT扩展算法完成协作机器人运动规划.采用阻尼最小二乘Newton-Raphson方法对Sawyer机器人逆运动学进行数值求解.通过机械臂运动学模型和运动规划算法仿真、ROS平台的运动规划实验,验证了改进RRT算法进行路径规划的正确性,在操作过程中有效地避免了与约束框架碰撞,降低了机械臂运动规划的时间复杂度.     

多尺度卷积特征融合的SSD手势识别算法

为了提高对中小占比手势识别的准确性与稳定性,提出了一种多尺度卷积特征融合的SSD(single shot multibox detector)手势识别方法。该方法突出表现在两大方面,其一,在原始的SSD算法的多尺度卷积检测方法基础上,引入了不同卷积层的特征融合思想,经过空洞卷积下采样操作与反卷积上采样操作,实现网络结构中的浅层视觉卷积层与深层语义卷积层的融合,代替原有的卷积层用于手势识别,以提高模型对中小目标手势的识别精度;其二,为了解决正负样本不均衡导致分类性能差的问题,提出一种改进的损失函数,以提升模型对目标手势的分类能力。在手势识别公开的数据集上的实验结果表明,与SSD和Faster R-CNN等识别方法相比,能够在保持较高的手势检测精度的同时,又具有较好的鲁棒性与检测速度。     

航空三瓣波圆柱滚子轴承非圆滚道加工研究北大核心

针对航空三瓣波薄壁轴承的三瓣波外圈滚道无法采用电磁无心夹具、磨头直线运动的方法磨削成形,设计了非圆滚道辅助装置和联合磨削程序。非圆滚道辅助装置分为定位套筒和六爪卡盘,定位套筒将工件一次定位并装夹在六爪卡盘上,保证工件没有旋转相对移动,通过调整专用六爪卡爪,使产品外径跳动精度达到1μm。联合磨削程序分别为:工件周转轨迹程序,模拟工件轴沿z轴方向的运动轨迹;砂轮进给程序,模拟砂轮主轴沿x方向的运动轨迹。两者结合可避免轮廓产生3 N半波,通过试验分析不同砂轮转速和切削深度对滚道表面质量的影响求出最佳的磨削参数,以此保证理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的吻合度及精度。     

弧齿锥齿轮有限元建模与接触分析

为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得一对装配好的有限元齿轮模型。高精度建模的高重合度弧齿锥齿轮算例中,将有限元计算结果与实验结果对比,发现两者的一致性:弯曲应力曲线形状一致,变化规律相近;接触印痕区域一致,变化趋势相同。高精度建模有限元分析能够清晰的反映齿面微米量级改变导致的印痕和应力的变化。     

高速冷滚打成形金属流动仿真分析

为了揭示高速冷滚打成形中工件金属流动规律,基于高速冷滚打原理得到了滚打轮与工件由点接触到线接触最后为面接触的变化过程,依据最小阻力定律分析了各个阶段的金属流动规律;根据渐开线花键冷滚打的加工工艺,建立了有限元分析模型,对高速冷滚打过程进行了仿真,分析了冷滚打不同时刻的等效应变状况,分析了接触面上一组节点在冷滚打过程中的流动轨迹,给出了节点的流动规律,对比分析了仿真分析与理论分析结果.     

制造误差的灰自助动态预报

综合考虑灰色系统理论和Bootstrap统计理论的信息预报特点,建立制造误差的灰自助动态预报模型GBM(1,1),以解决信息预报中存在的一些问题。GBM(1,1) 在灰微分建模时进行Bootstrap再抽样,更多地挖掘系统信息,从而更准确地预报系统真值及其分布区间的瞬态变化状况。在计算机仿真中,研究了各种随机误差系统例如正态分布、瑞利分布、均匀分布、三角分布以及混合分布等系统的预报问题,也涉及到一些系统误差例如上升趋势、下降趋势和周期趋势等误差的预报问题。在实际试验中,研究了滚动轴承套圈磨削圆度误差的预报问题。计算机仿真和试验研究表明,GBM(1,1)允许小的数据样本以及各种类型的随机误差与系统误差存在,预报的准确率可以达到95%以上。     

冷滚轧渐开线花键成形原理及理论误差计算分析

通过对冷滚轧渐开线花键加工原理分析，按照空间啮合原理，建立了花键齿面三维数学模型，揭示了花键冷滚轧过程中滚轮和工件之间运动规律。针对花键的齿形误差和齿向误差，按照误差计算原理，得出了计算结果及其随安装角改变的变化规律。并对花键成形原理进行分析，指出了花键的成形方法为范成法。为正确设计滚轮奠定了基础。     

轴承沟道磨床的砂轮自动平衡方法及系统的实现

轴承沟道磨床砂轮的动平衡对保证零件加工精度的至关重要，文章介绍了一种轴承沟道砂轮的自动平衡系统，将虚拟仪器技术，数字信号处理技术与动平衡技术结合起来，以图形化编程软件LabVIEW为平台组建开发了虚拟仪器动平衡测试系统，采用廉价的数据采集芯片制作数据采集卡，通过广泛使用的串口方式进行上下位机通讯，具有价格低廉、易于普及、使用方便快捷等优点，为虚拟仪器技术的普及，达到实用阶段提供了思路和方向。     

控制力矩陀螺高速转子轴承保持架仿真分析

建立了控制力矩陀螺高速转子球轴承保持架动力学仿真分析模型,并以B7005C球轴承为例,分析了不同引导间隙、兜孔间隙对保持架质心轨迹、保持架摩擦力矩的影响,据此进行了保持架间隙的优化,得出了适用于该工况的最优保持架间隙。     

基于高通滤波及LBP主成分特征的一种掌纹识别方法

本文用高斯高通滤波对图像进行预处理,然后用LBP方法提取掌纹图像特征,最后用PCA法降低特征维数。高斯高通滤波的作用在于增强图像对比度,使其具有更为明显的区分信息;图像的LBP特征具有抗旋转能力强,不受每次采集图像时光照不同的影响等优点;PCA能够提取特征矩阵的主成分。试验证明此方法具有较好的特征提取能力,得到了较高的识别率。