基于自适应粒子群算法的FS20N机器人时间最优轨迹规划

针对通用型机器人,以运行时间最短为目标,提出一种基于自适应粒子群(APSO)时间最优轨迹规划算法。在关节空间轨迹规划中,逆解得到关节变量与时间的关系,以此建立五次多项式关节变量与时间的插值轨迹。然后,利用罚函数对其关节角度、关节速度、关节加速度进行处理,同时以插值关节各点间的时间间隔之和为优化目标,采用自适应粒子群算法进行优化求解,得到时间最优的轨迹。最后,利用MATLAB仿真软件,建立川崎FS20 N仿真模型进行验证,得到运行平稳且时间最优的运行轨迹图,仿真结果验证了该算法在轨迹规划中的可行性。     

X-Y平台的模糊PID力/位置混合控制

在X-Y工作台进行打磨、抛光等作业时,保证位置跟踪精度的同时对接触面需施加一定的控制力。基于X-Y工作台动力学模型的基础上,提出一种力/位置混合控制方法。在位置控制回路,采用常规的PID控制方法。在力控制回路,采用自适应模糊PID控制算法。将模糊控制与PID控制相结合,实时对PID参数进行整定,提高系统的鲁棒性和自适应能力。运用MATLAB中fuzzy工具箱,通过和Simulink有机结合,降低了自适应模糊PID控制算法的仿真难度。仿真结果表明该方案相较于常规PID控制方法,位置控制精度和力控制精度有明显改善,提高了系统鲁棒性。     

自适应连续集稀疏分解声音识别算法

为实现公共环境复杂背景中异常声信号识别以辅助公共场所安全监控,提出基于连续完备集的自适应MP稀疏分解声音识别算法,算法通过相关参数改进实现自适应PSO算法,然后借助PSO算法的连续空间搜索优势对MP稀疏分解进行连续集优化,从而提高稀疏分解获得的最优原子的匹配度,最后提取重构声信号的时频参数特征以SVM算法实现异常声音事件的快速准确识别。实验结果表明,与已有算法相比,所提识别算法显著降低了计算量,并取得了最优的声音识别率和识别鲁棒性。     

挤出成形3D打印机扫描速度与挤出速度实时匹配的研究

自由挤出成形(Extrusion free-forming, EFF)是对封装在料筒内的浆料施加外部载荷,迫使其通过微小流道挤出,并在X、Y平面上进行逐层堆积的3D打印增材制造技术。利用挤出成形技术可实现陶瓷制件的直接打印制造,打印过程中,成形平台在路径拐点处的光滑过渡、材料挤出速度与成形平台扫描速度的实时匹配是提高制件成形精度的重要方法之一。本文通过对依据扫描路径信息进行实时速度匹配算法的研究,建立了以STM32为核心,可以实现扫描速度预规划、挤出速度与扫描速度实时匹配的控制系统,从而为提高陶瓷制件成形精度提供一定借鉴价值。     

ORAL外语口语APP开发与应用设计构想

随着2018年教育部出台中国英语等级量表(CES)计划在2020年前逐步推进,我国未来将会建立起一个统一的并为国外认可的英语测评体系,对学生英语听说读写能力的测评标准也将提高。受制于有限的语言环境,中国学生的听、说能力相对较弱,且缺乏有效训练。为了改变应试教育下学生固化的语言学习模式和思维模式,使学生学习语言目的更趋向于生活化,提升其语言交际能力,文章在分析对比市面上现行外语口语学习APP的基础上探索设计一种新型的更适用于本国学生的外语口语学习软件,旨在创设真实自然的语言环境,切实提高青少年口语学习水平。     

面向低压电器的CPN协同装配任务建模与优化

针对低压电器自动化装配中所存在的资源无序竞争及交互不平衡问题,提出一种基于着色Petri网(CPN)的协同装配方法;利用人工势场(APF)算法来实现机器人的协同交互控制;并提出了一种基于目标函数梯度的自适应量子遗传算法(AQGA),对装配时间、装配机器人数等关键参数进行平衡优化;构建了一个面向断路控制器的协同装配实例,对所提方法的有效性进行了验证。结果表明,协同装配控制方法能够提高低压电器装配的柔性化程度,确保装配单元间的协同交互,实现低压电器的快速有序装配,提高了装配工作效率。     

基于机器视觉的手机电池表面缺陷检测

针对手机电池表面质量人工检测情况,开发了电池表面缺陷无损检测系统软件。首先电池表面经过倾斜矫正、感兴趣区域提取和字符灰度值修改等预处理操作,通过基于灰度密度分布和灰度差的自适应阈值亮度法对感兴趣区域进行子图像遍历,融合有重合区域的缺陷子图像并滤除没有明显缺陷的区域;然后采用支持向量机多种类分类法,提取二值图像像素分布规律作为训练特征,识别电池表面缺陷种类;最后设计了人机交互界面,确定最佳的可变参数,实验测试缺陷识别率达95%以上。     

基于改进RRT*算法的机械臂路径规划研究

针对机械臂避障的难题,采用圆柱体包络法进行碰撞检测和RRT~*的改进算法进行路径搜索,规划出一条能够避免与已知障碍物碰撞,并且路径长度和规划时间较为优化的路径。RRT~*在原有RRT(快速随机树)基础上改进了父节点选择的方式,加入代价函数保证解的渐进最优性。在RRT~*基础上引入目标引力,减少路径搜索的随机性。同时,提出自适应步长避免陷入局部最优。在MATLAB平台上进行了RRT~*、RRT-connect及改进的RRT~*搜索算法的比较研究。结果表明,改进后的RRT~*算法在规划时间上和RRT-connect相近,在规划路径的长度上和RRT~*相近,同时具备时间和路径上的优势。以某品牌型号为WY700-1的机械臂进行了实验验证,结果表明,改进后的RRT~*搜索算法具备有效性和优越性。     

自适应滤波器在数字图像处理中的应用

信号在连续传输的过程中,常常会出现被干扰的情况,这些干扰因素会使信号质量下降。滤波器的使用可以有效的减少干扰信号,提取出有用的信号,并对原始信号进行保护。自适应滤波器通过自适应算法来改变滤波器的相关参数,使得其功能可以根据环境的变化而发生相应的改变。本文就自适应滤波器在数字图像处理中的应用进行一些探讨。