改进的遗传算法在同步器优化中的应用

汽车同步器是自动变速器的重要组成部分.对同步器的模拟优化能为同步器的设计生产提供重要的参考.为了获得一个较好的优化效果,提出了一种改进的遗传算法.通过对遗传算法选择过程的标准进行了改进,结合适应度函数与染色体之间差异,形成一种新的适应度函数.该函数同时考虑了选择压力和物种多样性.通过对函数中两个常量的调整,可以使算法在不同情况下可以有不同的偏重.引入两种典型测试函数的分别从高纬度变量和低纬度变量进行试验,分析改进算法中两个影响因子的作用.并与几类遗传算法进行比较,结果表明该改进的遗传算法能更快更稳定的找到较优的解.最后将改进选择策略结合自适应遗传算法对同步器进行优化,证明了该选择策略具有良好的鲁棒性和实效性.     

基于改进遗传算法的柔性抛光工业机器人抛光时间优化

为实现抛光时间最优的目标,课题组对自主研发的柔性抛光工业机器人抛光轨迹进行了合理规划。从表壳的表耳处取得一系列工业机器人机械臂工作的位置点,通过求解逆运动学方程得到相应的关节位置,采用三次B样条曲线拟合的方法得到各关节的轨迹曲线;用B样条曲线的控制定点约束代替运动学约束,并基于改进的遗传算法,求解出时间最优的时间节点;在此基础上,规划得到满足时间最优的非线性轨迹曲线。研究表明:基于改进的遗传算法,能够很好地避免传统遗传算法的"退化"现象,更快地求得最优解,即抛光工业机器人的抛光工作时间达到最优。     

步行式加工机器人解耦并联机械腿构型综合

结合螺旋理论、机器人的实际功能应用以及机械腿的运动变换矩阵,综合出了转动完全解耦、移动部分解耦的PUPR-PUPR-PRPAS机械腿构型。首先,分析了步行式加工机器人的功能应用,分析出机械腿在功能应用中需要的自由度;再根据自由度数确定了机械腿所需的支链数目及自由度在支链上分布;然后分析机械腿运动螺旋及约束螺旋,结合机械腿运动解耦的目的,得出使动螺旋来确定驱动螺旋,同时结合功能应用需求对机械腿支链进行了构型综合。根据支链间搭配原则及机械腿功能应用条件等,在综合出的支链中选取并确定机械腿初步构型。最后,先对机械腿单自由度关节副之间进行复合简化,分析简化后的运动变换矩阵,将第三条支链进行进一步改进,确定最终机械腿构型。     

基于像素偏转模型和机器学习的室外图像天空像素检测

图像中的天空区域对于基于视觉的地面机器人导航具有重要意义,为了识别图像中的天空部分,本文提出了一种基于像素偏转模型的BP神经网络天空识别方法.首先,制作天空图像集和非天空图像集,天空图像集由各种天气情况下的天空提取而成,非天空图像集由非天空的景物构成,主要包括建筑、汽车、树木、植物等;其次,使用提出的像素偏转模型提取天空图像集和非天空图像集的像素特征并进行处理,对天空像素点和非天空像素点进行标注,利用BP神经网络对像素特征进行训练,得到权重文件;最后,使用得到的权重文件进行天空的识别.为了更好的说明本文算法和模型的优越性,使用本文算法与Otsu算法、YeHu算法、Graph-cut算法和Mask-Rcnn算法模型进行了比较,并设计了两组组对比实验,第一组实验进行识别效果的主观评价,第二组实验利用CamVid数据集的天空类进行算法精度的定量分析.     

一种远程控制智能防坠楼窗户设计

针对传统窗户和现有的智能窗户进行分析,设计了一种远程控制智能防坠楼窗户,包括基本窗体、电动控制中心、电磁锁、压力传感器、雨滴传感器、烟雾传感器、温湿度传感器等作为系统的信号收集与处理源.电动控制中心通过电机控制窗户左右平移开合,电机作用使窗户停止;通过压力传感器和电磁锁的控制使安全防护网张开;结合App控制窗户开合及环境信息反馈;按下紧急按钮有警示灯光并自动报警.这些对于高空防坠楼、提高生活品质等都有重要意义.     

基于LabVIEW的零件分类系统

在机械加工过程中,每个机床对零件进行一道或几道工序的加工。为了提高生产效率,降低工人的劳动强度,提高智能化生产程度,使用美国NI公司所开发的LabVIEW软件为开发环境,用VisionAssistant和IMAQ Vision的图像处理工具包,设计了一套可以识别不同工序下零件状态的系统。首先对不同工序下零件的状态进行收集,通过图像预处理、分类器的配置、训练及评价得到包含一个具有零件特征向量值及零件名称的分类器,然后将训练所得的分类器运用到零件分类的过程中。实验证明了这种方法具有很高的精度,该方法可以用于生产过程中不同工序下零件的识别问题,应用该方法可以有效降低工人的劳动强度。     

基于STM32的雨水发电测量装置设计

为了实现在晴天的时候可以模拟雨天雨水从楼顶下落时的情景,同时记录雨水所能产生电压的大小,设计了一个基于STM32单片机的雨水发电测量装置实验平台。实验平台通过滚珠丝杠机构装置调整雨水下落的高度;利用AS-136液位变送器将所采集到的水压信号经RS485通讯传送到STM32单片机上;利用ADC0808将发电机电压传送到STM32上的LCD液晶显示屏上显示;利用矩阵键盘来控制液晶显示屏上显示的是发电机的电压还是所测量水压的值;根据测量水压的大小,通过光电耦合器控制继电器的开关,从而达到控制电动机的停转。实验表明:此套装置可以模拟雨天雨水从楼上降落的过程,并可以调整雨水落下的高度,对探究雨水发电的可行性及稳定性做了分析。研究对开发新能源测量装置有借鉴意义。     

基于智能仓储的AGV道路识别系统

针对AGV在执行路径过程中出现位置错误或偏离道路的情况,课题组提出了一套利用激光雷达探测反光板的道路识别方案。介绍了基于智能仓储拓扑图的反光板布设方式;设计了基于数学几何知识的AGV动态识别位置信息的方案;设计了在不同地图属性条件下基于限幅或PID调节的道路修正的方案,防止AGV行进过程中偏离理想道路。应用结果表明:本设计具有较快的位置信息获取速度和错误位置信息处理能力;运行过程中能够较稳定地行走在规划路径中心位置,在阳光等干扰因素存在条件下依然可以保持优良的鲁棒性。该研究使用反光板能大幅提高激光雷达位置计算速度,在车身存在机械误差条件下,通过修正算法能够保证小车稳定行驶在道路的理想位置。