水下目标跟踪定位用接近觉传感器

利用超声水下的传播与反射的性质,以MSP430为控制器、配以收发一体化的探头与控制电路,研制了一种新型水下跟踪定位用接近觉传感器,实验表明：该传感器具有体积小、低功耗、实时性好等特点,适用于水下作业,如机械手的目标跟踪定位。     

水下机器人的单目视觉定位系统

介绍了OutLand 1000型水下小型远程遥控机器人(ROV)所携带的视觉系统,并通过实验对水下摄像机进行了标定,获得了像机的内参数.不同于陆地机器人的简化摄像机模型,针对水下环境对像机模型的影响,建立了水下像机的非线性畸变模型,在此基础上,对陆地单目视觉定位算法做了改进,并完成了系列水下实验.实验结果表明:经改进后的视觉定位方法提高了水下定位精度.     

水下接近觉及多目标定位方法研究

针对水下环境下作业,根据水下超声传播与反射原理研制了一种新型接近觉传感器。本文详细介绍了水下接近觉的工作原理及组成,并对基于此传感器的多目标定位进行了仿真研究;与目前国内外所采用的几何相交定位技术不同,本文所采用BP神经网络定位方法突破了目前方法中定位目标数目的限制,通过区域模糊定位和角度精确定位的两类仿真实验表明了所采用方法的有效性及定位精度。     

基于模糊C均值与Markov随机场的图像分割

针对传统模糊C-均值(FCM)图像分割算法没有考虑图像空间连续性的缺点，提出一种改进的空间约束FCM分割算法。该算法引入了Markov随机场理论中类别标记的伪似然度近似策略，将像素特征域相似性同空间域相邻性有机地结合起来，给出了新的像素样本聚类目标函数。实验证明，该算法能大大提高分割性能并改善分割的视觉效果。     

水下机器人三维可视化控制系统

研究水下机器人可视化系统问题,由于海洋作业情况复杂,存在弱观测、大时滞环境中机器人的稳定性和实时性差,控制显得尤为困难。针对目前可视化系统开发难度大、周期长的缺点,提出了一种WPF技术的三维可视化系统的设计方案,包括3DSMAX几何建模,Expression Blend 2三维可视化实现和Visual Studio 2008控制代码设计。结果表明,采用改进的泛化图形环境的方法为水下机器人可视化系统的实现提供了一种高效、简易的途径。经水池实验证明,系统能够对水下机器人进行实时可视化显示并完成操控任务。     

基于神经网络的接近觉目标定位方法研究

针对水下声传感器的多目标定位问题,根据水下超声传播与反射原理研制了一种新型接近觉传感器。详细介绍了水下接近觉的工作原理及组成,并对基于此传感器的多目标定位进行了仿真研究;与目前国内外所采用的几何相交定位技术不同,所采用的BP神经网络定位方法突破了目前方法中定位目标数目的限制,通过区域定位和角度精确定位的两类仿真实验表明了所采用方法的有效性及定位精度。     

基于接近觉的水下多目标定位系统

研制了一种弧形阵列接近觉传感器,实现对水下多目标的定位.考虑到作业环境的影响,在3个探头轮流探测一次的基础上,对接近觉传感器设计了可编程控制的单探头多脉冲的探测模式,增加了采集的数据量,同时测距的精度得到了提高.在单个探测点进行基于区域划分的目标定位基础上,本文提出了多点探测结果关联匹配的估计方法,用于接近觉对水下多目标进行定位.大量水池实验表明,接近觉定位系统可靠性好,精度高,便于工程实现.     

基于小脑模型关节控制器的水下机械手复合运动控制的研究及仿真

水下机械手系统是一个高度非线性强耦合的作业系统,作业环境非常复杂且受到强干扰.考虑水动力对水下机械手的作用,推导了水下机械手的动力学模型;提出了一种基于小脑模型关节控制器与PID的复合控制算法,使水下机械手具有在线学习能力,能适应复杂的水下作业环境.以二关节水下机械手为例,利用MATLAB/Simulink对水下机械手的作业控制进行了仿真研究,结果证明,该控制方法和动力学模型可以有效地用于水下机械手的控制研究.