基于核磁图像导航的前列腺针刺手术机器人

在对核磁共振图像(MRI)导航手术机器人设计需求进行分析的基础上,设计出一套可用于完成经会阴前列腺近距离粒子放射治疗手术的机器人系统.该系统具有5个自由度,通过核磁兼容气缸和超声波电机混合驱动,自主实现针体位姿调整和针刺操作.根据机器人系统动力学分析进行了驱动气缸选型.最后通过核磁兼容性实验和针刺精度实验,验证该机器人系统能够满足核磁兼容性要求,针刺精度为0.91mm.     

前列腺活检机器人扎针机构的运动控制

研究了前列腺活检机器人扎针机构的运动控制问题.利用PC机作为上位机,PLC作为下位机建立控制系统.在VC++中使用MSComm控件进行串口通信,并采用小规模继电器控制电路,实现了对直流伺服电机的精确控制,从而完成对扎针机构的位置控制.运行结果表明整个系统简单、稳定、实用性强.     

针穿刺软组织变形有限元仿真

为了提高机器人辅助针穿刺精度,提出一种对软组织变形分析的准静态有限元法.该方法基于针受力下软组织变形机理,将软组织变形的连续动态过程分解成离散的准静态过程;采用重叠单元法在ANSYS中建立了软组织变形的二维和三维准静态有限元模型,并进行了仿真实验.最后通过实验结果验证了该方法的有效性和可行性.     

基于肝脏力模型的机器人辅助进针策略

针对机器人辅助穿刺手术中软组织形变引起的安全性和准确性问题,基于猪肝进针力模型,在分析猪肝组织结构和力学特性的基础上提出了机器人辅助进针策略.它主要包括两点:一是在穿刺针进入肝脏瞬间,机器人自动停止进针,待软组织松弛片刎后,再以减半速度继续进针,以尽可能减小软组织形变对穿刺精度的影响,提高手术准确性.二是在穿刺针进入肝...     

一种求解参数优化问题的引导交叉算子

提出一种应用于参数优化问题的引导交叉算子。该交叉算子利用父代染色体的适应值差异,引导交叉操作产生的子代向适应值高的父代倾斜,以产生高适应值的子代个体。对于连续函数,高适应值个体的邻域内也是高适应值的个体,且在两个个体之间不存在极值时,朝适应值增加的方向可以生成更优的个体。实验表明,对比常用的算术交叉算子,引导交叉算子具有更强的全局、局部搜索能力和更快的搜索速度。     

基于虚拟弹簧模型的柔性针穿刺仿真研究

在分析柔性针受力和挠曲的基础上,建立二维空间上柔性针穿刺软组织的虚拟弹簧模型,得到针体和针尖轨迹的数学模型。使用Matlab工具软件对针尖轨迹在不同情况下进行仿真。仿真实验结果表明,柔性针弹性变形量对针尖走向影响较小,影响针尖走向的主要因素是纵向控制坐标和针座与水平线初始夹角,且两者的叠加效应最终影响柔性针走向,可以为机器人辅助针穿刺操控提供理论基础,结合软组织变形研究,能够实现柔性针穿刺的轨迹规划和避障运动。     

Sparse Rig Parameter Optimization for Character Animation

We propose a novel motion retargeting method that efficiently estimates artist‐friendly rig space parameters. Inspired by the workflow typically observed in keyframe animation, our approach transfers a source motion into a production friendly character rig by optimizing the rig space parameters while balancing the considerations of fidelity to the source motion and the ease of subsequent editing. We propose the use of an intermediate object to transfer both the skeletal motion and the mesh deformation. The target rig‐space parameters are then optimized to minimize the error between the motion of an intermediate object and the target character. The optimization uses a set of artist defined weights to modulate the effect of the different rig space parameters over time. Sparsity inducing regularizers and keyframe extraction streamline any additional editing processes. The results obtained with different types of character rigs demonstrate the versatility of our method and its effectiveness in simplifying any necessary manual editing within the production pipeline.     

串行生产线的参数优化

对随机离散事件系统模型,用实验(或模拟)方法进行扰动分析(Perturbation Analysisi,简称PA),对固定的样本,得到性能指标(设为J(θ))对可调参数θ的梯度dJ(θ)/dθ的估计.用固定长度的观测值(如L个顾客)估计dJ(θ)/dθ,将估计值代入随机逼近算法,递推地求最优参数,得到了基于扰动分析的优化算法.实验结果表明.这种优化算法,有较好的收敛速度.对串行生产线,提出每离开L个顾客递推一次参数的优化算法,并证明了这种算法可收敛到使J(θ)达极小的θ.     

Parameter Optimization Problems for Multilayer Optical Coatings

Two problems of finding optimal parameters for multilayer optical coatings are considered. They are formulated as multiextremal nonlinear programming problems with a complex objective function. Finding local extrema by first-order methods is discussed. The ways of calculating the gradient of the objective function depending on the number of layers in the optical coating are analyzed. The study was performed within the framework of the Grant of the President of Ukraine for gifted youth, No. 19 (Executive Order of January 12, 2004, No. 6/2004-pr). __________ Translated from Kibernetika i Sistemnyi Analiz, No. 4, pp. 107–115, July–August 2005.     

基于HTTP协议多维随机参数插入通信隐藏算法

基于HTTP协议参数插入的信息隐藏算法可以将待隐藏的信息嵌入到目前Internet上使用最为广泛的协议数据包中,逃避防火墙等网络安全工具拦截和窜改。经过试验总结出了,为了增强通信的隐秘性,算法设计需要考虑的一些问题。提出了一种多维随机插入算法,增加了通信的隐秘性。为了进一步增加隐秘性和可靠性,待隐藏信息在隐藏之前进行了加密和数字摘要计算。同时针对嵌入算法多维随机性,计算该隐蔽信道的带宽模型,并在试验中进行了验证。     

参数自动优化的特征选择融合算法

针对传统特征选择方法如信息增益存在选择偏好、处理非线性问题能力弱、以及参数手动优化过程繁琐的问题,提出一种基于最大互信息系数与皮尔逊相关系数的两阶段特征选择融合算法,并利用遗传算法对其中两个超参数自动进行优化.第一阶段,利用最大互信息系数获取特征和标签之间的相关性来进行特征选择;第二阶段,使用皮尔逊相关系数对获取的特征子集进行去冗余.进一步,基于遗传算法对两个阶段中的两个超参数自动进行优化.将该方法运用于多组UCI数据集中进行测试.实验结果表明,该算法能够兼顾降低特征空间的维度和提升算法的分类性能.     

移动机器人行为参数的PSO多目标优化

根据移动机器人的导航任务,提出基于粒子群优化(PSO)算法的行为参数多目标分层优化方法。将导航方向与导航速度相关的参数按优先级进行PSO算法分层选取,使机器人在路径近似最优的基础上实现导航时间最少。仿真结果表明,该方法可以提高导航效率,实现导航决策的逐步求精,从而改善机器人在未知环境下的自主导航性能。     

优化插入式电磁流量计线性度的研究

研究提高插入式电磁流量计准确度的问题。由于要求插入式电磁流量计的信号输入输出之间是完全呈线性关系的,但实际上插入式电磁流量计插入管道后探头表面会形成边界层使流场发生变化产生非线性现象。为了改善上述问题,利用FLUENT软件对四种不同形状的探头进行了三维仿真,通过比较被测平均流速与来流速度之间的线性度,从中得到了一种线性度相对较好的探头形状。仿真结果表明,通过优化探头形状来提高插入式电磁流量计的准确度是一种有效可行的方法,为插入式电磁流量计性能的提高,提供了理论基础和技术支持。     

静止同步发生器的控制器参数优化

针对新型静止同步发生器(STATCOM),建立欧拉一拉格朗日方程模型.对其PBC控制器在参数上进行优化,该优化设计没有对系统模型进行简化,因此没有破坏其内部结构.对STATCOM的无源性控制器与优化后的控制器进行比较,仿真结果表明该优化是正确的,能够更有效的使电网保持稳定,减少震荡,节约成本.     

局部敏感哈希图像检索参数优化方法

随着大数据时代的到来,如何及时准确地处理海量的图像、视频等多媒体数据已成为相关领域新的挑战。局部敏感哈希算法在处理高维图像特征数据时表现出了良好的性能,使其成为了近年来的研究热点。针对图像检索算法参数的优化选择问题,提出了一种局部敏感哈希图像检索参数优化方法。首先建立面向图像检索的局部敏感哈希算法的性能优化模型,给出其参数优化所对应的非线性最优化问题的一般形式,并且定义了新的优化目标函数;然后分析图像数据间的距离分布规律,发现了求解上述参数优化问题的快速方法;最后结合数值微分和二分查找提出相应的局部敏感哈希参数优化算法。实验结果表明,该方法可以大幅降低算法的复杂度,提高运行效率,同时保持较高的精确值和召回率的调和均值F_1。     

数字示波器参数测量算法的设计与优化

在对原有参数测量算法进行误差分析的基础上,该文提出了”所见即所测”的测量原则。并根据此原则重新设计了参数测量的软件方案以及相关映射算法,从而扩大了测量范围,提高了测量精度,并减小了测量误差。采用本参数测量方案的产品已投放市场。     

西门子840D伺服系统控制参数优化分析与研究

在分析现代机械加工制造行业中高精密数控机床伺服系统控制参数优化重要性的基础上,简要介绍应用普遍的西门子840D伺服系统,着重研究西门子840D伺服系统控制参数优化的原理与方法。对使用840D伺服系统的圆柱齿轮加工机床的位置环、电流环与速度环进行优化,通过对比优化前后的加工效果和同步误差,证明伺服系统控制参数优化可以提高齿轮齿面加工精度和光洁度以及加工效率。     

Parameter Control Based Cuckoo Search Algorithm for Numerical Optimization

Neural Processing Letters - Cuckoo search (CS) algorithm is an efficient search technique for addressing numerical optimization problems. However, for the basic CS, the step size and mutation...     

数据拟合中光滑参数的优化

数据的函数化是函数数据分析(Functional Data Analysis,FDA)的基础,也是区别于其它分析方法的关键步骤。数据拟合作为数据函数化的主要方法,通常可转化为损失函数和正则项的优化问题,其中的光滑参数就起着权衡损失和过拟合风险的作用。在光滑参数的选择方法中,广义交叉验证(Generalized Cross-Validation,GCV)是一种通用而且较好的参数选择方法,然而GCV是对离散值进行计算,欲得到较准确的光滑参数仍需做大量的计算。针对此问题,提出拟合优化和差分两种求解策略以提高最优光滑参数的求解效率,并在算法精度及效率方面进行了比较分析。在模拟数据和真实数据上的实验结果表明:两种策略与常用的网格法相比,求解效率有较大提高,且算法精度方面几乎相同,此外差分求解策略在精度方面略优于拟合优化求解策略,而拟合优化求解策略的效率更高。