挖掘机器人双目视觉系统标定方法与立体匹配

在挖掘机器人视觉系统实现中,摄像机标定、特征提取、立体匹配是关键环节,而立体匹配又是视觉系统中最复杂、最重要的步骤。首先分析了通用双目立体视觉模型及平行双目立体视觉模型,对挖掘机器人平行双目立体视觉系统测量方法及参数标定进行了研究。结合基于特征的匹配方法,通过对左、右图像角点的提取,实现了基于极线几何约束的特征点匹配。通过对铲斗图像匹配实验,验证了该方法能满足挖掘机器人视觉系统要求。     

基于小生境粒子群优化的挖掘机器人自抗扰视觉伺服控制

为提高挖掘机器人的自主挖掘能力,设计一种基于图像的自抗扰视觉伺服控制器,对挖掘机器人的动臂、斗杆、铲斗组成的3节机械臂末端位置和姿态在x-z平面进行控制,实现自主挖掘目标任务。针对自抗扰控制器需要整定的参数较多,参数间相互影响,整定困难的特点,引入粒子群算法对控制器参数进行优化。由于原始粒子群算法存在后期易陷入局部最优的缺欠,采用小生境粒子群算法对自抗扰控制器参数进行整定优化。对粒子群及小生境粒子群算法的优化性能进行比较研究的基础上,设计了适合挖掘机器人的自抗扰视觉伺服控制器,采用小生境粒子群算法得到自抗扰控制器整定参数。搭建xPCTarget主机—目标机环境进行试验及仿真,表明小生境粒子群优化的自抗扰视觉伺服控制器控制精度高、鲁棒性强。     

典型安装架在随机振动下的优化设计

采用仿真和试验的方法对机载电子设备安装架在随机振动条件下的优化设计进行了研究。首先,采用静力等效思路将随机振动载荷转化为静载荷,对安装架在静载荷下进行拓扑优化。接着,基于拓扑优化结果进行了模型设计和动力学仿真分析,分析结果表明,在保证优化后质量不高于原设计模型的条件下,优化后安装架的强度和刚度都有显著提高。最后,通过随机振动试验验证了该优化设计的可行性。     

基于ANFIS的挖掘机器人挖掘轨迹仿真

为提高液压挖掘机器人工作装置挖掘作业轨迹规划控制精度,将挖掘机器人工作装置简化为斗杆、铲斗两关节二维机械臂进行分析.在建立逆运动学模型时,要将铲斗末端位姿空间与工作装置关节空间和油缸空间联系起来进行轨迹规划,以便在各个空间实现对挖掘机器人的控制.为提高跟踪期望轨迹精度,采用两个自适应神经模糊推理系统(ANFIS)分别学习两个关节的(x,y)坐标与关节角间的逆映射关系,建立了ANFIS逆映射模型.选取逆映射间的输入、输出曲面数据训练ANFIS结构,得到模糊模型的输入、输出映射曲面,实现给定的期望挖掘轨迹,获得相应的关节角.最后将得到的模糊模型用于跟踪期望的运动轨迹,仿真表明跟踪精度能够满足实际要求.     

基于输送物料质量变化的反共振振动机动力学研究

介绍了原点反共振振动机的动力学原理,描述了输送物料质量的变化方式,建立了基于输送质量变化的反共振振动机动力学模型.分析了输送质量变化幅值系数以及输送质量波动速度对反共振振动机工作性能的影响.结果表明,质量变化幅值系数越大,则上下质体的振幅越大、振幅突变性越强;质量波动速度越快,上下质体振幅的慢变周期越短,上下质体振幅突变性越大.     

混凝土臂泵车柔性臂架激振力优化研究

在混凝土泵车柔性臂架动力学方程的基础上,经过简化处理得到臂架的振动方程。以臂架振动激振力最小为优化目标,以末端软管轨迹为约束条件,得到满足条件的关节转角的表达式。由计算机仿真得到臂架转角及各柔性坐标对应的激振力,仿真结果表明满足末端轨迹的要求小臂架振动激振力的数值很小,因此这种方法在满足臂架末端运动轨迹的条件下有效抑制了柔性臂架的振动。     

T/R组件硅铝合金支耳裂纹仿真分析与改进

为了解决T/R组件硅铝合金支耳在螺钉预紧力下产生裂纹的问题,文中采用有限元仿真和试验方法对T/R 组件及其相关结构进行了研究。首先从装配顺序入手,对分机在装配过程中的力传递情况进行了分析,初步推断出裂纹产生的可能原因;接着采用仿真方法对比分析了改进前后T/R组件支耳在螺钉预紧力下的受力情况,初步证实了改进措施的有效性;最后对改进后的分机结构进行了加速度、随机振动和冲击试验,证实了改进以后的分机满足项目要求。     

基于物料质量线性变化的原点反共振振动机动力学特性

分析了原点反共振振动机的动力学原理,描述了输送物料质量的变化方式,建立了基于质量变化的反共振振动机动力学模型.通过数值分析求解了在物料质量变化情况下的系统响应曲线.分析了物料质量变化对反共振振动机系统响应的影响.分析表明,当物料质量线性增加时,上质体振幅减小,下质体振幅增加,且质量增加速度越快,振幅变化越快.当质量线性减小时,上下质体振幅均增加,且质量减小速度越快,振幅变化越快.为保证振动机振幅保持在一定范围内,应控制物料质量变化程度,必要时需加入控制环节.     

电子产品大型机柜振动夹具设计及振动试验控制

根据电子产品大型机柜的振动试验要求,结合大型夹具设计的关键问题,设计了大型机柜的振动夹具,并对夹具进行了仿真计算、优化设计,提出了机柜振动试验控制方法.大型机柜振动试验表明,大型机柜振动夹具材料选用得当、结构设计合理、试验控制方法有效.该振动夹具已成功应用于多种产品的机柜振动试验.     

基于弹簧非线性的原点反共振振动机动力学分析

建立了弹簧非线性的原点反共振振动机动力学模型,应用平均法对系统的动力学方程进行求解,得出系统在不同参数组合情况下的幅频响应曲线。分析了上下质体弹簧非线性对系统振幅及其振幅稳定性的影响,提出利用弹簧的非线性降低共振区振幅幅值及提高振幅稳定性的方法,为完善反共振振动机的设计理论提供依据。