基于双目立体视觉技术的轮式机器人位姿测量方法研究

为规划轮式机器人运动轨迹,需要获得轮式机器人在空间中的位姿,提出一种基于机器视觉软件Halcon9.0测量轮式机器人位姿的方法,利用机器视觉软件实现机器人图像实时采集、摄像机标定、特征点提取、坐标系变换、位姿转换实现机器人位姿的非接触式检测。试验结果表明采用机器视觉方法和采用陀螺仪检测得到的数据变化趋势吻合,验证了该方法可行性和可靠性。每次测量机器人位姿的时间仅需要678.089 ms,对实时测量运动目标位姿的非接触检测有参考价值。     

自动化分类型教育体系建设与实践的研究

随着高校扩招,使得高等教育由精英型向普及型、大众型过渡,根据自动化专业具体的生源类型与特征,建设两种模式和多类型的教育体系和人才培养模式势在必行。通过自动化专业进行分类型教学改革的试点和实践,对自动化领域人才培养模式做出重大的改革和创新,使培养的研究型或精英型人才更具有专业理论水平与技能,同时也使应用型的人才成为就业市场的主导,变被动就业为主动择业,对全面提高各类型人才素质具有现实与深远的意义。同时分类型体系的建设是一个科学化、系统化的系统工程,需要不断在实践中完善与丰富体系内容,从而体现出自动化专业的特色,突出人才培养的个性化。     

基于PLC的马铃薯淀粉生产线下位机控制系统

针对目前马铃薯淀粉生产的自动控制程度较低问题,对生产线进行实地考察和深入研究,给出了生产线的自动控制设计方案．采用可编程控制器控制生产过程,避免频繁的开停车,连续、稳定的生产过程避免了淀粉生产的质量波动,提高了生产优质产品的几率、产出比和生产效率．     

三轴玻璃钢容器缠绕机控制系统设计

目前的玻璃钢容器缠绕机控制系统结构复杂、缠绕形状单一,限制了玻璃钢容器的发展。本文研制了基于工控机和嵌入式运动控制器的三轴缠绕机控制系统,采用电子凸轮的位置跟踪方式实现小车和伸臂跟踪主轴的同步运动控制,分析了组合回转体的缠绕线型,通过建立数学模型,得出缠绕机的运动规律和丝嘴的运动轨迹。实践应用表明,三轴缠绕机控制系统实现了对称容器、非对称容器、管道、承口管道、组合回转体等复杂形状的容器缠绕。     

基于串归约的时间约束下工作流精确率优化算法

复杂产品的业务调度依赖于完工时间和精确率等属性,追求单一的目标不能保证这两个方面的平衡。传统的算法经常是以花费时间最小或者保证完工质量最佳为目标,这样会导致产品质量过低或者完成产品所用的时间过多。针对这种弊端,提出了约束时间下精确率串归约优化算法SRA,通过约束任务得到活动区间来进行优化路径。最后在典型案例中,分别利用了传统的单向目标算法和串归约算法求解对应的路径,并对算法SRA优化效果的其他参数进行了研究。研究表明,这种算法具有简单、高效、方便执行等优点。     

基于时域无源性控制的六足机器人双边触觉遥操作

随着六足机器人研究工作的深入,针对其遥操作系统的开发面临诸多挑战.为了弥补松软接触条件对系统可控性及稳定性的影响,提出一种基于时域无源性控制(time-domain passivity control,TDPC)的六足机器人双边触觉遥操作方法.其主从两端采取位置-速度的交互模式,通过分析足-地柔性接触的作用机理,构建无源观测器和无源控制律以补偿足底滑移所导致环境系统的潜在有源性,采用速度跟踪模式设计基于触觉力反馈的系统控制架构,并利用Llewellyn准则确定控制律参数的稳定范围.最后,搭建半物理仿真实验平台并验证所提出的双边触觉遥操作方法在松软地形条件下能够保证六足机器人遥操作系统的稳定,且兼具较好的持续跟踪能力.     

基于脑网络组图谱的阿尔茨海默病分类

结构磁共振影像(sMRI)作为一种非入侵式的脑成像方式为人们理解阿尔茨海默病(AD)的患病机制提供了很大的帮助,目前已有大量研究利用从sMRI中提取的特征进行AD的识别。为了充分利用图像信息提取AD相关的特征,提出了一种简单易用的基于人类脑网络组图谱的脑区划分进行特征提取的方法。选取美国阿尔茨海默病神经影像组织(ADNI)数据库中的226例正常被试(NC)和227例AD患者的sMRI数据作为研究对象,提取每个个体脑网络组图谱中各脑区的平均灰质密度作为特征,利用支持向量机(SVM)对NC和AD患者进行分类,通过10折交叉验证的方式得到了85.2%的平均分类准确率。后续的统计分析发现,海马、杏仁核及梭状回等脑区的平均灰质密度对NC和AD患者的识别贡献很大,且这些脑区的萎缩程度与患者的认知能力密切相关。利用最小绝对收缩选择算子(LASSO)对个体的简易智力状态评分(MMSE)进行预测,预测结果与真实值间存在显著的正相关(r0.65, p0.001)。研究结果表明,基于脑网络组图谱脑区划分提取的脑区平均灰质密度特征可以有效地对AD患者进行识别,并可以用来评估个体的认知水平。     

内加热固化环氧玻璃钢管制造系统

为提高环氧玻璃钢管生产的效率和质量,研制了仅用一台机床就能完成管道缠绕、固化和脱膜三道工序的集成制造系统.介绍了制造系统机床结构和工作原理,建立了缠绕运动控制和管道固化过程的数学模型.缠绕部分采用嵌入式多任务运动控制器实现主轴和小车的同步运动控制和缠绕逻辑控制.固化部分采用内加热固化工艺,由嵌入式工控机和PLC实现固化控制.利用有限元软件对管道固化过程的温度和固化度分布进行了数值模拟以优化固化工艺参数,并对该系统生产的管道进行了性能检测试验.实践应用表明采用内加热固化工艺可实现环氧玻璃钢管高效工业化制造.     

表面肌电信号的分解算法研究

为提高表面肌电信号分解的正确率以及完整性,提出一种表面肌电信号的自动分解算法。考虑到其较低的信噪比,先是采用小波降噪法对信号进行降噪处理,并计算信号的非线性能量算子以加强信号波峰值。之后采用低频小波系数和高频小波系数相结合的特征值来表征运动单元动作电位,最后使用小波神经网络完成对活动段的分类。同时,为了实现表面肌电信号的分解完整性,采用递归模版算法对所提取的叠加波形加以分解。实验结果表明,该分解算法能够成功地提取到中低收缩水平下表面肌电信号中的运动单元动作电位的发放信息,同时也能够有效地对叠加波形进行分解。