一种轮式移动机器人实时速度估计方法

环境和机器人自身的不确定性影响轮式移动机器人的轨迹跟踪控制性能,此时仅仅使用里程计往往不能正确表达机器人的状态信息。在无速度传感器的情况下,讨论了使用加速度传感器和位置传感器的输出实时估计轮式移动机器人的速度。首先使用滑模观测器进行里程计信号处理,然后对车体加速度信号进行带通滤波提取车体扰动信息,通过频域融合信号表达轮式移动机器人的速度,并针对正交轮式全方位移动机器人进行了轨迹跟踪控制研究。试验结果表明采用融合数据可以更准确提供机器人的状态信息并得到更好的控制性能。     

高速高精度叠层直线运动控制系统

在分析粗精动控制系统的耦合及轨迹分配等问题的基础上,介绍叠层试验台高速高精度直线运动的实现: 采用永磁直线交流电动机驱动粗动台,粗动台行程大但带宽较低;音圈电动机驱动精动台,精动台带宽高但行程较小。用绝对空间闭环方式实现试验台的粗精运动控制,这种方法可以忽略粗动台对精动台的惯性力扰动,精动台直接跟踪给定轨迹,粗动台跟踪精动台的运动轨迹防止精动台发生运动饱和。试验结果表明,精动台显著提高了系统的定位和跟踪精度,该控制方法使叠层试验台的高速高精度运动得以方便实现。     

一种CORDIC的流水线结构

本文介绍了一种计算三角函数等超越函数的处理器,它基于CORDIC算法,采用了适于VLSI实现的循环流水线结构。文章分析了CORDIC的基本思想,从算法出发,讨论了CORDIC的基本模块,对CORDIC的流水线结构进行规模与效率的比较。最后,介绍了一种循环流水线结构的CORDIC处理器。     

微型直升机自主飞行辅助视觉系统研究

为了实现微型直升机自主飞行,论文设计了实时的计算机视觉系统。该系统包括机载上的硬件设备和软件算法,能够实现目标识别、特征点提取和位置估计。文中设计了特定图标,并主要依据颜色来进行快速识别。此外,通过检测4个共面的图像特征点,能够在单目单帧的基础上计算出直升机相对于特定目标的三维位置信息。视觉系统任务由位于机载上的IntelSitsang板来执行。由于受到板子运算能力的限制,每秒钟可以处理5帧160×120的彩色图像。飞行实验结果表明,该视觉系统的目标识别率高达93%,角点计算偏差小于3个像素,同时自身定位的三维位置坐标平均偏差为8cm、13cm和6cm。因此,该视觉系统通过精确自身定位,能够很好的辅助微型直升机完成自主悬停、起飞和降落等飞行任务。     

双足被动步行研究综述

总结了被动步行的特点和研究现状，介绍了几款国外主要的被动步行机器人的机构设计和驱动系统设计，对被动步行研究中的稳定性问题、能量优化问题以及控制和学习方法进行了综述，并指出了被动步行领域的研究难点和未来研究方向．     

基于影像引导的计算机辅助肝癌微波消融

为了方便临床医生使用医学影像进行手术的规划和引导,提出了一种新颖的计算机辅助肝癌微波消融手术方法.采用基于GPU加速的三维可视化技术实时重构影像的三维模型,显示出患者器官的解剖关系;采用基于生物传热学的三维热场计算技术,规划手术路径及消融设备的作用时间和功率.经过大量的临床应用以及手术影像对比,表明该方法能够有效计算消融手术的作用效果,并在手术的引导过程中发挥了重要的作用,提高了手术的临床精度和效果.     

基于RTLinux的模块化、网络化开放式控制器系统

现代开放式控制系统追求方便的扩展、灵活的定制、容易的移植和无缝的集成等特性。本文提出了一种基于RTLinux的开放式控制器系统(RTOC)。文章首先提出一种包含硬件平台、操作系统模块和应用软件模块的参考模型。然后,在实时操作系统RTLinux上开发完成了RTOC。由于RTLinux操作系统平台的开放性,在RTOC中,应用软件模块和操作系统模块都可以被轻松地扩展与定制。同时由于核心部分采用标准C语言进行开发,加之：RTLinux本身具有良好的可移植性,RTOC的软件部分能够很容易地移植到其它硬件平台上。为了保证模块之间的无缝连接,RTOC中实现了基于文件系统的通讯方法和硬件无关访问接口。整个系统采用层次化、模块化的设计,结构清晰,便于二次开发。同时由于RTLinux的支持和RTOC系统设计的优势,本系统具有明显的网络化特征。在RTOC执行控制任务时,关键任务会被加载到系统的核心态运行,从而保证了实时性能。最后,RTOC系统被成功地应用于虚拟漫游平台的控制试验中,证明了其具有良好开放性的优势。     

带约束二进制矩阵编码染色体及遗传算子设计

提出了一类带约束的二进制矩阵型染色体的编码方法.相对于传统向量型染色体编码方法而言,该方法可以通过在矩阵中设置"禁止位"将复杂优化问题的若干约束条件在编码中体现出来.此类染色体的交叉和变异操作不能采用传统方法,否则子代染色体可能成为问题的非法解.设计了一种针对此类型染色体的巡回变换操作,基于该操作可以实现用于带约束二进制矩阵编码染色体的交叉和变异算子.仿真实例表明,此类染色体及遗传算子的设计对于遗传算法用于复杂优化问题的求解,具有一定意义.     

智能化挖掘机控制系统的研究及应用

液压挖掘机是工程机械的主流产品,在工业及民用建筑、交通运输、水利水电、军事施工等工程中起着重要的作用,也是产量和销量最大的工程机械产品之一。2004年,我国的挖掘机产量也达到了27500台,占世界产量的27.8%。目前国外品牌的独资或合资产品占了国内市场份额的95%以上。     

微小型自主直升机自抗扰控制

针对微小型直升机建模困难,而且内部和外部扰动都比较大的问题,提出一种基于自抗扰控制的飞行 控制方法．按照飞行控制的要求改进了原算法的扩张状态观测器离散方程和非线性反馈函数．起飞、悬停和强风中 飞行控制仿真验证了改进的自抗扰控制方法的有效性．