基于Internet的遥机器人控制系统

为减小基于Internet的遥机器人系统中网络延时给机器人可控性带来的极大影响,基于所开发的智能运动控制器,以KLD-400机器人为被控对象搭建了一个具有力觉反馈的虚拟现实遥机器人系统,用3DS MAX＋OpenGL＋Visual C＋＋6．0完成了机器人三维图形仿真系统的设计．通过模拟仿真实现对机器人的预测控制,并对遥操作过程中控制信息的传输时延进行了补偿,提高了遥操作的可靠性和准确性．视频信息的传输采用多线程多缓冲技术,保证了视频传输的实时性,并实现了视频图像与仿真图形的融合．实验结果证明了该系统的优越性．     

多延时输入下压电驱动器迟滞建模及实验验证

压电陶瓷驱动器（PEAs）是一种多用于在精密仪器仪表中实现高速、高精度定位的智能驱动器。然而,其自身存在迟滞、蠕变等非线性,尤其是迟滞特性严重影响了压电驱动器的的控制精度。针对迟滞建模中的不对称和速率相关问题,提出一种多延时输入Prandtl-Ishlinskii(MDPI)模型,基于传统PI模型引入了一组延时输入来描述迟滞的率相关特性,随后加入了偏移系数用于改善模型的非对称性。最后,在压电微运动平台上采集了1～100 Hz的1 V正弦信号实验数据,并与率相关PI模型和动态延迟PI模型进行了模型精度对比。实验结果表明,相比另外两个动态PI模型,该模型能够更准确地描述PEAs的动态特性和迟滞特性。在50 Hz和100 Hz下,MDPI模型最大绝对误差（MAE）分别为0.0815μm和0.142 9μm,均方根误差（RMSE）分别为0.009 5μm,0.011 9μm。相较二者该模型均方根误差精度分别平均提高了72.46%和64.21%。     

机械臂三维避障算法研究

为解决现有机械臂避障算法计算量大且难以实现非结构环境下三维避障问题,对分解运动速度控制算法(RMRC)进行了改进,并将其应用到Motoman机械臂三维避障中.通过对Motoman机械臂机构的合理简化和RMRC算法的进一步改进,利用Matlab搭建的Motoman机械臂仿真模型,在具有静态和动态障碍物的三维环境中对连续轨迹(CP)和点到点(PTP)的运动控制进行了仿真,最后利用所搭建的遥操作系统时改进后的算法进行验证.仿真和实验结果证明了算法的有效性和实用性.     

炮膛多参数综合测量机器人系统设计

为改善传统的人工推拉式单参数炮膛质量检测方法,实现单机多参数综合测量,开发了一种具有自动定心功能,能携带测量装置在炮膛内自动移动的炮膛检测机器人.采用光学测量方法实现了炮膛内径、直线度及阴阳膛表面粗糙度的自动测量,并利用光散射特征值法实现了表面粗糙度的非接触测量.实验结果表明,该机器人不但具有高的测量精度,而且提高了检测的自动化程度和测量结果的客观性.     

一种基于激光视觉的焊缝实时检测技术研究

提出了一种基于激光视觉的焊缝实时检测技术,旨在提高焊缝检测的速度和精度。在实际的焊接过程中,由于大量噪声的干扰,焊接图像的采集一直是一个复杂的过程。 本文首先建立基于激光视觉的检测系统,以获得激光条纹的原始图像。在此基础上,将原始激光条纹图像灰度化,并提出一种改进的快速中值滤波算法,在去除图像中椒盐噪声的同时,缩短了程序运行时间。并通过Otsu阈值分割获得激光条纹的二值图像,提取感兴趣的激光条纹区域。接着结合方向模板法和脊线跟踪法提取激光条纹中心线,最后采用亚像素级角点法提取焊缝的特征点。 实验证明,本文提出的方法有效地克服了焊接环境的影响,不仅缩短了焊缝特征点检测的时间,而且具有较高的检测精度,符合实际焊接要求。     

基于二维SEM图像的纳米操作三维信息提取

针对基于SEM的遥控纳米操作系统中快速有效的获取探针的平面及深度信息这一问题,提出了边缘检测算法＋遍历比较＋预测补偿的方法对探针的x—y方向位置信息进行提取．通过对SEM二维图像隐舍信息的统计分析,提出了基于兴趣区域的灰度方差统计对探针Z向位置（深度）进行提取的方法．最后,对某次纳米线转移实验中采集到的实时SEM图像进行探针针尖的菇一Y方向信息提取及z向位置与图像方差进行MATLAB拟合,证明了上述方法的合理性及有效性．     

基于改进图像阈值分割算法的纱线疵点检测

针对纺织行业纱线疵点检测方法可靠性差、灵敏度低、检测速度低的问题,提出一种基于数字图像处理的纱线疵点判定方法.首先,搭建纱线图像采集系统,完成纱线图像采集;其次,针对纱线边缘信息难处理以及传统双边滤波对椒盐噪声处理效果差的问题,对双边滤波进行改进,改进后的双边滤波可有效保存纱线边缘信息;再者,针对传统阈值分割计算量大、...     

基于STC89C52的水温自动控制系统设计

本设计以STC89C52为核心,以双向可控硅和液晶显示为辅助控制单元,结合PWM控制的PID算法完成了水温自动控制系统设计。系统具有10℃!70℃范围内的升温、降温功能和全程内任意设定温度的恒值自动控制功能,还具有液晶屏显示水温随时间变化实时曲线功能。另外,为使设计人机交互更加友好、视觉效果更加直观,设计开发了与上位机通讯、利用上位机实时显示设定和当前温度曲线等特色功能。     

具有时延补偿的遥机器人预测控制系统

遥机器人系统可广泛应用于高空探索、深海开发、远程作业或者是人类难以到达的危险、恶劣的作业环境中.基于所开发的运动控制器,搭建了一个具有视觉反馈的遥机器人预测控制系统,并对实际操作过程中控制信息的传输时延进行了补偿.文章详细介绍了系统的结构、视觉反馈及时延补偿的实现方法,并对所提出的时延补偿方法进行了测试.