基于视觉的工业机器人异常动作检测方法研究

工业机器人的突发故障引发的安全问题时有发生。传统的基于数据分析的故障诊断方法存在传感器数据易受干扰,机器人通讯协议不统一,监测系统嵌入在执行系统内部相互影响等问题。提出一种基于机器视觉的工业机器人故障动作检测方法。对工业机器人作业视频进行实时分析,采用图像分割技术分离工业机器人本体并采用图像哈希技术生成工业机器人姿态编码,结合序列模式分析技术检测工业机器人异常动作并进行预警。不依赖于工业机器人通讯协议,以非接触式的方式对工业机器人进行实时监控,具有易于部署和成本低的特点。基于自主构建的工业机器人仿真视频数据集进行了实验研究,结果表明提出的方法可准确识别工业机器人异常动作,精确率和召回率均为100%。     

搬运机器人多目标识别系统的研究

机器视觉与工业机器人相结合,构建用于多种目标识别的搬运机器人系统实验平台。在完成机器人坐标系与相机坐标系转换的基础上,以4种不同形状的等高工件为对象,通过CCD相机连续不断地获取运动中的工件图像信息,对采集到的图像进行处理,以识别目标工件、提取工件中心坐标点,然后将工件中心坐标信息传输给机器人,最终实现机器人对工件的定点抓取。实验表明,该系统具备较好的目标识别和定位效果,有助于改善流水线上输送工件单一的状况,提高生产效率。     

基于3D视觉的机器人分拣实验系统研究与设计

针对智能制造工程专业多学科交叉融合特点,开展了基于3D视觉的工业机器人分拣实验系统研究与设计.采用Kinect相机、工业机器人、PC机、末端执行器搭建了系统硬件实验平台;采用支持向量机算法识别目标物体,提出了将中值滤波预处理和最近邻插值修复相融合的空洞毛刺修复方法;针对待识别物体是否重叠相互遮挡设计了基于霍夫变换计算物体中心点位置及基于点云配准的位姿估计定位策略;在上位机交互界面引导下完成机器人分拣系列实验.实验结果表明：该系统能够准确识别快速稳定分拣出特定形状和颜色的目标物体,实验内容涉及机器人、机器学习、图像处理、软硬件设计等多门课程知识与技术,综合性强、开放性好,为智能制造工程专业实验室建设提供了一种综合性创新型实践平台.     

基于视觉检测的机器人分拣系统设计

针对工业流水线分拣作业的需求设计了一套基于视觉检测的工业机器人分拣系统。系统采用工业相机获取工件图像和对应QR码标签信息,通过图像识别方法进行工件识别并计算工件中心坐标,将工件坐标统一至机器人坐标系并与机器人建立通信,控制机器人准确抓取并分拣工件。本系统主控计算机采用Lab VIEW编程实现图像采集、图像处理与坐标变换等任务,并通过安川公司提供的MOTOCOM32.dll与机器人控制器建立实时通信。该系统具有较高的运行速度和准确度,可应用于工业流水线自动化分拣作业领域。     

配置机械手的轮式移动机器人目标物体跟踪与抓取

针对配置机械手的室内轮式移动机器人目标物体识别、跟踪和抓取问题,采用一种目标物体识别和机器人定位的方法,利用一种基于模糊控制的轮式移动机器人视觉伺服跟踪控制的方法。针对机器人目标识别跟踪及抓取过程中受环境条件变化的影响,采用HSI颜色模型和基于阈值的区域分割的图像处理方法可以完成目标颜色物体的快速准确识别。基于云台摄像机角度信息的机器人小车目标定位方法和模糊控制理论,设计了模糊跟踪控制器,使机器人输出合适的线速度和角速度,能够实现机器人目标跟踪,使移动机器人趋近目标物体位置,并完成机械手目标物体抓取任务。仿真和实时实验结果表明：所设计的系统具有良好的目标物体识别、跟踪和准确抓取目标的能力。     

基于最小不相关属性集的Web安全策略优化算法

针对现有Web安全策略优化弱化了安全断言描述形式的问题,提出一种基于最小不相关属性集(MIAS)的Web安全策略优化算法。首先从服务请求信息中抽取访问Web资源所需的属性,以属性取值为基础,在服务提供端通过去相关及无效属性删除处理,构建MIAS;然后将安全断言描述成MIAS的形式,并基于MIAS的断言集将安全策略描述成断言的逻辑“与”操作;最后基于MIAS描述的安全策略,依据属性值的取值编码,以矩阵优化的形式完成安全策略的冗余和冲突检测。仿真实验表明,与经典的安全策略冲突检测算法对比,同等测试环境下该算法的最大检测时长可以降低48%左后。     

基于DSP的机器视觉系统设计与实现

针对机器人控制对视觉的实时性要求,设计了一种基于TMS320C6416图像处理平台的嵌入式机器人视觉系统.介绍了以VC 6.0开发的操作界面控制DSP对图像的采集、处理和目标识别,此后DSP把识别的结果传送给主机,从而为机器人手臂的轨迹规划提供目标物体信息.给出了系统的硬件、软件设计方案(包括PC机和DSP端的设计方法).     

雷达干扰系统干扰机载预警雷达部署研究

对机载预警雷达的干扰是地对空雷达干扰系统的主要任务之一.针对通常采用多部干扰站同时干扰一部雷达,推导了多部干扰站干扰空中预警雷达的干扰方程,仿真了多系统联合干扰机载预警雷达、地对空干扰系统掩护运动目标时的目标暴露区.通过对仿真结果的分析,期望为干扰站的有效部署提供参考.     

基于Kinect的配电作业机器人智能人机交互方法

为实现操作人员与配电作业机器人的自然交互,提出一种基于Kinect手势识别的配电作业机器人智能人机交互方法。通过Kinect的深度信息及骨骼信息对操作人员的手势进行分割,选取几何不变矩Hu矩作为手势特征,采用支持向量机(support vector machine, SVM)的机器学习方法分类识别操作人员的手势。将手势映射为机器人的运动,通过手势对机器人进行运动控制。试验结果验证了本研究所提的配电作业机器人智能人机交互方法的可行性。     

一种基于计划识别的安全事件关联分析方法

针对现有的事件关联分析方法在处理少量、零碎审计事件信息时,无法进行有效、准确关联分析的问题,利用计划识别理论对不完整信息处理方面的优势,提出基于计划识别的事件关联分析框架并设计了相应的算法。该算法以系统审计日志和安全状态信息为审计事件源,利用事件分析模块对元事件进行标准化处理,基于计划识别进行事件关联推理,提高了安全事件关联分析的效率和准确度。     

基于卷积力矩观测器与摩擦补偿的机器人碰撞检测

针对常规工业机器人在未知环境下运行时可能产生碰撞的安全性问题,提出一种新型的机器人碰撞检测算法. 设计卷积力矩观测器,通过实时观测关节输出力矩与动力学估计力矩的偏差实现机器人碰撞检测. 为了避免机器人处于不同位姿、运动状态等情况下关节摩擦对机器人碰撞检测的干扰,采用静态LuGre模型对关节摩擦进行补偿. 通过对实际工业机器人的运动监测,辨识出更加准确的静态LuGre模型参数. 该碰撞检测算法无需加速度信息,避免了对位置反馈信息二次求导所带来的计算误差. 关节力矩基于关节伺服驱动的电流信息获取,无需安装专门的力/力矩传感器,从而在常规工业机器人无需额外配置的情况下,只需采集机器人关节驱动电机电流和位置信息即可实现碰撞检测. 通过人与机器人交互实验验证了该碰撞检测算法的有效性.     

改进ORB算法在机器人分拣系统中的应用研究

为满足工业上对表面具有复杂纹理特征工件的快速识别和分拣要求,将机器视觉引导技术应用到机器人分拣系统之中,提出了一种改进ORB算法,该算法采用oFAST特征提取和SURF特征子描述,完成对工件的快速识别,通过对工件形心坐标的计算,引导机器人进行分拣工作。结果表明：改进ORB算法与ORB算法相比,对尺度变化下工件图像的匹配准确率由59.52%提升到90.12%,对光照变换及噪声下的工件图像识别效果更好,将其应用到机器人分拣系统中可以对表面具有复杂纹理特征的工件进行准确识别与分拣,具有较高的鲁棒性。     

仿人足球机器人视觉系统快速识别与精确定位

针对仿人足球机器人视觉需求,提出一种同时进行色块分割和特征提取的目标识别算法和一种基于仿人机器人物理模型的单目定位方法.目标识别算法采用八邻域法对图像进行边缘跟踪完成色块分割,同时计算边缘点几何信息得到图形特征,并应用辐射对称算法提高物体识别准确度,其处理效率比普通方法提高近一倍.目标定位算法结合摄像机小孔成像模型和仿人机器人三连杆模型,可以精确定位视觉范围内的目标.在自主仿人足球机器人系统中的成功应用表明,所提的目标识别算法和定位模型具有较好的效果.     

基于分布式网络的电机智能监测系统

针对多台电机参数的在线监测和电机故障在线诊断问题,提出基于分布式网络的电机智能监测系统,底层智能监测模块实现实时数据采集和处理,采用模糊专家技术实现电机运行状态识别,采用神经网络和专家系统实现电机故障智能诊断.为电机测控技术领域提供了一种具有信息监测分布式、信息处理集中性和智能化、信息管理网络化的有效工业实现方法.     

基于PLC的分布式堤防安全监测数据采集系统

介绍了一种基于可编程控制器 (PLC)的分布式堤防安全监测数据采集系统的构成及工作原理 .该系统具有较好的扩展性、可靠性以及很强的抗干扰能力 ,同时解决了系统的后备电源、系统防雷等技术关键 ,为堤防安全监测和预警提供了一种新的手段     

网络安全状态综合评估技术研究与系统实现

从排除网络安全故障,提高系统可生存性的角度出发,研究了用于网络安全故障处理的安全状态综合评估技术,提出了安全状态评价指标以及评估方法,设计了安全状态评估系统,实现了对信息系统安全状态评估结果的量化。该评估方法,可有效提高制定安全策略的合理性、科学性以及及时性,从而有效地提高网络系统的安全性和可生存性。     

基于BIM和RFID的模板支撑架高处坠落预警管理分析

为减少并预防模板支撑架高处坠落事故的发生,提高安全预警管理水平。在对引发架体高处坠落事故危险源进行辨识与分析的基础上,依据架体坠落对象的不同对危险区域及预警等级进行了划分。同时基于预警管理信息需求分析构建了包含信息采集层、网络层、交互层、应用层的系统框架,并最终构建了基于建筑信息模型和射频识别技术的模板支撑架高处坠落事故预警管理系统运行流程图。结果表明,该系统能够通过对危险源信息采集、定位跟踪、危险区域自动识别与预警提示,进而实现对架体搭拆人员与架上施工人员高处坠落事故的可视化分析与智能化预警。     

基于嵌入式的单目视觉工业机器人定位系统设计

为解决传统工业机器人定位不精确、不灵活的问题,对机器视觉引导的工业机器人定位进行研究,提出以KUKA机械臂和嵌入式ZYNQ开发板为硬件平台的低成本系统方案。首先对工业机器人视觉定位抓取过程建立数学模型;然后研究基于机器视觉的图像处理技术,采用轮廓特征参数为辨识条件对预处理后的工件轮廓进行识别和定位;最后,经过坐标转换,将工件真实位姿发送给工业机器人控制系统进行抓取引导。实验结果表明,该系统对目标工件能够实现有效、精准的定位。     

输电线路防震锤复位机器人的目标识别

机器人的目标识别、定位和导航技术是工业机器人精准完成特定作业任务的基础和关键.针对输电线路防震锤复位机器人作业时过于依赖作业人员机械臂操作熟练度的问题,提出应用机器视觉算法代替作业人员完成目标检测与定位任务,展开基于机器视觉的防震锤复位机器人螺栓精准定位并精确作业的研究.首先通过改进的Canny算法对采集的防震锤螺栓图...     

关于BGP系统的一种安全机制的分析与探讨

针对BGP系统可能遇到的安全问题,从BGP协议报文设计的角度,对一种新的运用序列号、前驱属性和数字签名技术的安全策略进行了阐述,提出了路径矢量表和改进型的报文结构,做到了在接近常量的空间里对完整的BGP路径信息加以有效的保护,从而避免递归机制的使用.