大型深基坑施工技术简介

本文以新建武汉至孝感城际铁路天河机场共建深基坑为例,针对基坑面积大、开挖深、支撑体系复杂、周边施工条件差等特点,介绍了基坑支护体系、降水、土方掏挖、监测等施工技术,为同类工程施工提供借鉴。     

工厂环境多AGV动态调度系统的组合优化

为解决某玻璃厂对多自动导引小车(AGV)的需求,提出了一套工厂AGV动态调度系统的软件架构。以具体的玻璃运输环境为研究对象,考虑路径冲突,AGV停车等一系列随时可能出现的现实因素,引入时间窗队列解决路径冲突问题,并利用时间窗优化Dijkstra算法。通过预处理地图信息减少算法计算时间复杂度。基于AGV系统的分布式特性提出多AGV报价竞争的路径融合算法,通过计算特征量将相似路径的订单融合成一条优化路径,缩短订单池完成的总时间。     

一种改进的KinectFusion三维重构算法

对KinectFusion算法进行了两个方面的改进,一方面提出使用环境中的边线特征点匹配来提高其定位鲁棒性,另一方面在点云模型中预设一个地面点云来降低累积误差提高精度.在一个RGB-D(颜色-深度)SLAM验证数据集以及一个实验室的场景数据上进行了建模对比实验,结果显示,改进后的算法在鲁棒性和精度上均有明显提高,在建立一个尺度为6m×3m×3m的环境时建模误差由4.5%降低为1.5%.虽然算法运行的效率有所下降但仍保持较高实时性,对建模时的用户体验没有明显影响.     

面向物流分拣任务的自主抓取机器人系统

在现代物流仓库中,货物分拣任务是一个自动化难题,需要机器人在复杂的仓库环境中自动分拣出各种目标物体。为此,提出了一种可以快速学习陌生物体,并实现自主抓取功能的机器人系统。首先,我们搭建了物体快速三维重建平台,获得物体模型,并渲染合成物体数据集。然后,我们训练了SSD网络,识别场景中的物体。为了得到物体的精确6D位姿,我们分割出场景中的物体点云,并与物体模型进行点对特征匹配。得到物体位姿后,采用带启发的非均匀采样离线生成PRM随机路图,通过在线搜索实现机械臂运动规划。在物体分拣实验中,物体识别与位姿估计时间小于0.4 s,系统的抓取成功率稳定在95%以上。本篇文章介绍了整套系统的组成,并总结了实验过程中的相关经验。     

基于CCD图像的表面疲劳裂纹识别与长度计算

表面疲劳裂纹的图像识别是实现对疲劳裂纹实时监测的一种有效方法，采集表面疲劳裂纹的电荷耦荷器件CCD（charge coupled device）图像，利用Matlab图像处理工具进行图像预处理，对裂纹图像二值化并取反，提取出裂纹区域；对二值图像进行膨胀和腐蚀操作，以此来处理裂纹区域偏大、不连通或有孔洞等问题；通过细化提取出裂纹骨架，再对裂纹骨架去除分支得到裂纹主干并计算出主干长度；还探讨了一种检测表面疲劳裂纹扩展速率的方法。该研究为疲劳裂纹的自动监测提供了新途径，为工件疲劳寿命的预算奠定了基础。     

ICESat-2星载光子计数激光雷达数据处理与应用研究进展

ICESat-2/ATLAS系统首次采用微脉冲多波束光子计数激光雷达技术，其在探测方式、数据处理方法、应用的广度和深度等方面与ICESat-1/GLAS存在明显差异。首先介绍了ICESat-2及ATLAS的性能指标、数据特点和产品信息，详细分析了光子点云去噪和分类两个关键技术，以及各算法的适应性及难点，总结了ICESat-2数据在冰盖和海冰高程测量及其变化监测、地面高程提取、森林高度提取和生物量估算、湖泊水位和蓄水量变化监测等方面的应用，最后展望了光子数据处理和应用的发展趋势和前景。     

大光斑LiDAR全波形数据小波变换的高斯递进分解

高斯分解是波形激光雷达数据预处理的常用方法,但在应用于大光斑全波形激光雷达数据中的叠加波时却难以发挥作用,为此提出一种基于小波变换的高斯递进波形分解方法.首先,利用小波变换多尺度分析特性检测出目标地物并准确估算组分特征参数,进而建立高斯模型优化特征参数;然后通过拟合精度指标,判断是否需要添加新组分进行逐级递进分解,确定最终模型及其组分构成,最终实现全波形激光雷达数据的波形分解.为了验证算法的有效性,分别对实验数据使用本文算法和常用的基于拐点匹配的高斯分解法进行分析,结果表明,本文算法提取的目标数几乎是拐点匹配算法的2倍,可以有效地从叠加波中检测出目标组分,且拟合精度高于98%.     

基于联邦学习的下肢康复评估算法与实现

为解决跨机构模型训练及康复评估的数据隐私问题,提出一种基于联邦学习的下肢康复评估算法。搭建联邦学习系统,通过客户端选择机制及量化编码压缩提高通讯效率。设计限制项随机梯度下降优化器保证本地训练时的模型收敛性,通过高斯差分隐私算法进行全局更新。在此基础上设计GRU-Inception神经网络模型,利用联邦学习系统进行训练并完成下肢康复评估任务。实验验证了该算法具有较好的康复评估效果。     

面向航电操纵杆的检测装置设计及柔性控制算法

在自动化航电联调联试检测系统中，为解决航电系统操纵杆在自动化检测中存在环境复杂、开关密集紧凑和待检测方位较多等问题，设计了基于电动气动联合方案的操纵杆检测装置，并提出了基于转矩观测器的柔性控制方法，以检测航电系统中操纵杆上的多方位开关。操纵杆检测装置的设计通过电机与气缸的有效组合，可以在紧凑的环境中完成操纵杆上四方位拨杆、八方位按钮等开关全部功能的检测。此外，针对操纵杆检测装置建立机器人关节动力学模型，引入永磁同步电机模型、动态LuGre摩擦模型和关节刚度模型，基于广义动量观测关节力矩并实现柔性控制。通过在模拟平台和实际联调环境下进行参数辨识和开关操作实验，证明了该操纵杆检测装置及控制算法能够有效检测操纵杆，并提高了开关检测的安全性和效率。