基于Leap Motion的三维手势交互系统研究

手势识别的快速发展及体感设备的不断更新为三维手势交互提供了灵感,基于Leap Motion 手势识别和最邻近算法,建立了一种三维手势交互系统。首先对手势设计理论和交互手 势设计原则进行研究,基于此设计手势功能和建立手势库,并将手势库分为 8 种手势;其次进 行手势特征提取,建立手指关键点模型,获取手势特征的角度特征;然后计算 KNN 算法和 SVM 算法的手势识别效率,KNN 改进算法取得较好的识别效率;最后,设计三维交互系统,手势分 类为 4 个模块,每个模块有 2 个手势任务;20 名测试者中提取 1 600 组手势数据,并进行总采 集样本关节点均值的数据分析;设计三维交互系统模块,在 Unity3D 中创建的三维交互系统中 导入 1 600 组手势数据,根据自定义的 8 种手势驱动虚拟手完成交互设计过程,完成用户体验 分析和手势识别效率统计。通过研究发现,基于 Leap Motion 手势识别具有较高的识别效率, 三维手势交互系统富有创新性。     

基于XML的制造资源集成平台研究及实现

首先介绍了制造资源集成平台的工程背景,为了解决工程中存在的“信息孤岛”现象,提出基于XML文件的企业制造资源集成平台的设计,分别对基于XML文件的制造资源信息中性文件生成器及基于XML文件的制造资源信息中性文件解析器的具体实现进行了分析和探讨。     

标刻在金属零件上的二维条码数据提取方法

针对金属零件上二维条码光照分布不均、点扩散、对比度低与污染干扰等问题,提出一种基于原灰度图像小区域相邻模块对比提取二维条码数据的算法.首先通过峰度值排序法及模块区域微调法由粗到精定位每个二维条码模块位置,然后基于原灰度图像利用遗传算法提取二维条码的数据信息,得到最终的提取结果.与传统二维条码数据提取算法的实验结果证明,该算法对于复杂金属背景上的二维条码识读具有更高的可靠性.     

二维条码识读中光照对图像质量的影响

为了达到自动控制光源、保障刀具柱面直接标刻二维条码识读的准确率高的目的,研究了二维条码识读系统中不同光源照明方式与照度对条码图像质量的影响规律,探明了图像质量与识读率的内在关系。通过实验,对不同照明方式下的图像质量评价系统进行了建模,并提出了一种评价图像质量的方法,即在组合照明方式下,以图像对比度为评价指标;在暗视场照明方式下,以图像低频分量比为评价指标,通过计算图像对比度和低频分量比是否达到一定阈值来评价图像质量,并以此控制光源照度,保证条码识读率在允许范围。     

基于认知差异识别的老龄陪伴机器人服务设计

针对服务设计中设计人员与用户的认知差异问题,提出结合服务要素关系图与交互式质性分析法(Interactive Qualitative Analysis, IQA)的认知差异确定方法。通过确定服务设计要素的关系,通过Pareto功效分析确定对研究有重要影响的要素关系组,进一步以系统影响图对服务设计要素关系进行图形化表示,明确设计人员与用户对服务要素关注点的认知差异,为辅助设计人员设计出更符合用户认知的机器人服务提供支持。以老龄陪伴机器人服务设计为例,确认了设计人员与用户对服务设计要素的认知差异,设计出符合用户认知的陪伴机器人功能、外观设计方案与系统界面,验证了方法的可行性。     

起落架用高速火焰喷涂WC涂层覆盖高强钢海水环境腐蚀与开裂行为EICSCD

为探究水陆两栖飞机用起落架材料海洋环境适应性及其失效机制。通过在热轧300M高强钢表面制备高速火焰喷涂WC涂层,使用电化学测试、盐雾实验、拉伸实验、疲劳实验,并通过SEM,EDS,XRD以及CLSM表征,开展其在人工海水环境中的腐蚀行为研究。研究结果表明,在pH值为8.2的人工海水环境中,WC涂层发生明显的钝化,具有较好的耐蚀性,这与在碱性环境下涂层中的Co发生钝化有关。长周期电化学阻抗结果表明,浸泡28天后,涂层耐蚀性上升,这与表面黏结剂形成的氧化物有关。与300M基材相比,喷涂后的材料抗拉强度略微升高,这与涂层内部的残余应力释放有关,其在人工海水中的开裂主要受阳极溶解过程控制。随着预腐蚀时间的增加,材料的疲劳寿命发生明显降低,在预腐蚀过程中,环境中的腐蚀性介质进入涂层内部,增加了缺陷的数量,使得涂层提前发生失效,导致材料断裂敏感性增加。WC涂层有较好的耐蚀性,拉伸过程中残余应力的释放使材料的抗拉强度略微升高,经过预腐蚀后涂层提前发生失效,使得材料疲劳寿命降低。     

考虑地震波幅值衰减的斜入射二维自由场

本文将传统基于地震波垂直入射的自由场构建方案推广到地震波斜入射情况。在假设平面半空间自由场由以特定角度组合入射的平面P波、SV波及其反射波构成的前提下,通过引入介质品质因子、临界幅值比和子波影响距离等参数完成了均匀线弹性介质中基于地表地震记录、考虑地震波衰减影响的自由场构建。通过地基特征点处入射P波、SV波的时、频域特性,特征点位移时程研究了临界幅值比和地震波幅值衰减因素对自由场的影响。结果显示,对于水工结构等低频激励起主要影响的结构来说,构建自由场时临界幅值比的选择具有较大自由性;在岩体较完整、涉及范围较小时,地震波幅值衰减因素对自由场的影响较小,可忽略不计;但在一些极端情况下,地震波幅值衰减因素对自由场的影响可能达到20%左右。     

求解FJSP的混合遗传一蚁群算法

为更有效地求解柔性作业车间调度问题,综合考虑其中的机器分配与工序排序问题,建立了相关析取图模型,提出一种混合遗传一蚁群算法。该算法首先通过遗传算法获取问题的较优解,据此给出蚁群算法的信息素初始分布;之后充分利用蚁群算法的正反馈性进行求解,采用精英策略对蚁群的信息素进行局部更新;最后借鉴遗传算法交叉算子的邻域搜索特性扩大蚁群算法解的搜索空间,从而改善解的质量。通过3个经典算例的实验仿真,以及与其他算法的比较,验证了所提算法的可行性与有效性。     

可重构流程模型驱动和组件化的MES流程进化

为使制造执行系统流程能够始终与用户业务流程保持一致,提出一种基于可重构流程模型和组件技术的流程进化实施方法.对业务流程可变性进行分析,建立了可重构流程模型,并对其可重构性进行了说明.定义了组件模型,使流程模型能以组件的形式封装和部署.给出了流程模型分析算法与流程组件调整算法,通过流程模型在重构前后发生的变化驱动流程组件进行重构,完成对系统流程的进化.结合某航天企业的开发实施验证了该方法的可行性.