Kalman滤波-BP神经网络在执行机构自主定位中的应用

在执行机构对目标物体进行自主定位过程中,定位误差的实时计算、误差修正和状态分析往往比较困难.为此,提出基于三帧差法的Kalman滤波算法进行末端动态捕捉,利用反向传输（BP）神经网络分类思想进行目标识别,基于点云库的点云提取和处理算法,获得末端和目标物体的空间坐标.最后,将散乱点群进行网格化和3D空间插值.实验结果表明,算法能实时检测并跟踪运动末端,预测精度达到99%,且目标物体的识别率为99%,并可在短时间内修正定位误差,使末端中心点逐步收敛到目标质心,自主定位成功.用三维拟合法对算法的有效性进行验证,并对定位过程进行了状态分析.新算法能完成执行机构的自主定位,省去了相机标定过程,提高了系统效率.     

地铁车站应急处置履带式机器人的设计与实现

设计一套适用于地铁车站的履带式半自动化机器人,进行现场环境感知和应急处置。该履带式机器人能根据地铁车站的现场环境特点,自如地上下楼梯,及进行不明物质的采样和排爆;并远程监控现场环境状况,监测空气中是否存在有毒有害、易燃易爆气体;该履带式机器人给实施救援人员带来便利,避免二次损失。通过实验验证了该机器人的可行性。     

国内关于视觉感知的需求应用调研与技术分析

对国内实际市场需求和应用现状进行了调研,对目前国内视觉感知技术进行了分析,并与国外进行了比较。分析了我国视觉感知研究领域的市场走向和研究方向,为视觉感知的机器人自主作业的科研指明了方向,为科研成果转化提供了参考。     

一种新型5轴执行机构末端定位算法

针对一种5轴执行机构末端建立二维、三维的定位模型,使之定位到给定目标点处。采用向量积方法确定关节实际旋转角度的取值范围。二维模型中,分别旋转大臂、小臂和腕部关节点,进行二维平面定位;三维模型中,分别旋转腰部、大臂、小臂和腕部关节点,进行三维空间定位。逆运动学求解时,对大臂俯仰角度进行迭代,解出所有的有效解,并用正运动学分析方法对所有解进行验算。按照执行机构运行效率最高原则,从所有有效解中计算最优解。最后,给出二维模型和三维模型最优解的各关节点运动轨迹、各关节点角度-时间关系曲线。仿真结果表明:定位精度在毫米级,能够满足定位需求。     

Phi-OTDR技术信号处理中的特征提取方法

在相位光时域反射(Phi-OTDR)技术分布式振动信号的处理中,为了保证时间轴上的信噪比和长度轴上的作用域同时得到提升,同时兼顾保留信号特征和时域快速处理2个条件,采用了"信噪分类、信号保留、噪声归零"的方式进行信号处理.在信噪分类的过程中,首次提出利用改进的实时编码信号处理算法,在时域上对Phi-OTDR分布式振动信号数据进行时域编码和特征提取.所提方法可以同时提高长度轴上的作用域和时间轴上作用域内各点的信噪比,运算速率也得到了一定的提升.