基于遗传算法的装填机械臂轨迹多目标优化设计

本文通过5次多项式插值法,建立药筒装填机械臂在关节空间的轨迹数学模型,提出了基于时间、能耗和振动的3个优化设计目标,并结合遗传算法对轨迹模型进行优化.结果表明,优化后的轨迹保留了原有轨迹模型一阶、二阶导数连续的特点,更加符合装填机械臂对实际操作任务的需求.     

一种冗余机械臂多目标轨迹优化方法

针对冗余机械臂在轨迹规划过程中构型不唯一的特点,对冗余机械臂轨迹的多目标优化方法进行了研究,建立了以减小机械臂动作幅度、能量消耗和关节运动冲击为指标的多目标优化模型。通过改进的双模式混合差分进化算法(DHDE),对机械臂运动轨迹进行优化以获得逆运动学解的数值解。DHDE算法将DE/current-to-best/1/bin策略中的F因子改进为互补因子K,并利用天牛须算法原理进行优化,同时结合DE/rand/1/bin策略,改进后算法具有求解精度高、收敛速度快和鲁棒性强等特点。仿真表明所提方法能有效优化关节轨迹,理论定位精度可达到10-5 mm。最后实验验证了该方法的合理性和正确性。     

基于多目标粒子群算法工业机器人最优轨迹规划

针对工业机器人,以时间最优、能耗最优、脉动最优工作指标为目标,考虑多目标的轨迹优化问题,提出一种基于粒子群算法(PSO)的多目标轨迹优化的方法.采用五次多项式插值的方法建立工作轨迹的数学模型,添加相应的运动学的约束,以机器人运行时间、能量消耗、脉动冲击为目标建立目标函数,采用多目标粒子群算法(MOPSO)对其运动轨迹进...     

悬臂式掘进机断面成型轨迹多目标优化方法研究

断面成型是掘进过程的重要工序,传统的断面轨迹仅以轨迹最短为目标,且一旦确定不再改变,制约掘进机器人的发展。为此,本文针对常见及复杂构造断面,提出了悬臂式掘进机断面成型轨迹多目标优化方法。首先,以效能和安全为目标,建立了截割轨迹多目标优化模型,考虑实际截割工况,确定了模型中决策变量、目标函数以及约束条件;其次,为进一步提高优化解的收敛性及分布性,提出了基于知识库精简的多目标粒子群算法(FDMOPSO算法);最后,基于FDMOPSO算法对截割轨迹多目标优化模型进行求解。经仿真验证,算法的收敛性提高了约90%、分布性提高了约40%,且对于不同形状、大小的复杂构造巷道断面都可以规划得到截割轨迹解集,并以效率、安全和截割平滑性为依据,最终决策得出最优轨迹。优化之后的截割轨迹,既能提高截割效率,同时可以做到避免夹矸,增加了截割的安全性。     

基于机器学习的工业机器人多目标轨迹规划

为满足机器人工作轨迹的多样化需求,以时间、能量及冲击为优化目标提出了一种新的多目标麻雀搜索算法,用于寻找机器人的最优轨迹。首先,通过7次B样条插值方法构造关节空间轨迹,以此确立多目标综合最优轨迹规划模型。其次,采用违反约束度计算、非支配排序以及精英保留来改进麻雀搜索算法,使其能够处理机器人多目标轨迹规划问题。最后,用袋装树分类算法对随机种群内数据进行了筛选,并搭建5层BP神经网络来替代改进多目标麻雀搜索算法中适应度值的数值计算部分,从而提高算法求解效率。通过MATLAB仿真与实验证明了该算法优化所得轨迹的可行性及有效性。     

空间机械臂多目标综合轨迹规划研究

以七自由度冗余空间机械臂为研究对象,对其进行多目标综合轨迹规划研究。为了得到速度和加速度都连续的关节轨迹,首先采用三次均匀B样条曲线构造机械臂的关节空间轨迹。然后分别以机械臂运动时间最短、能量消耗最少和轨迹冲击性最小作为优化目标,以机械臂的关节位移、速度、加速度和关节力矩的限制作为约束条件,建立空间机械臂多目标轨迹规划问题的数学模型。最后使用NSGA-II算法进行数学模型求解,获得空间机械臂多目标轨迹规划问题的Pareto最优解集。仿真结果表明,在满足各项约束条件的前提下,所获得的机械臂关节空间轨迹能够达到使机械臂的多个性能指标综合最优的效果。     

基于粒子群算法的工业机器人多目标最优轨迹规划

轨迹规划是机器人运动控制的基础,考虑以时间、能耗和脉动三方面为多目标最优,对工业机器人AUBO-i10的轨迹规划问题进行研究。基于D-H法建立机器人正运动学方程,并仿真验证正运动学方程的正确性,同时利用蒙特卡洛法对机器人工作空间仿真分析。针对运行时间、能量消耗和轨迹脉动多目标综合最优问题,根据五次多项式插值方法,在保证运动学约束下,提出多目标粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)对机械臂轨迹规划进行优化,并进行仿真分析。仿真结果表明,提出的五次多项式插值方法在准确地构造平滑轨迹的同时,又能通过粒子群算法完成运动学约束下的多目标优化,得到理想的Pareto分布。最后,构造目标函数,获得符合要求的优化轨迹,解决了运行时间过长,能量消耗过多和脉动冲击过大的问题,从而保证机器人高效运动。     

基于时间-平滑性多目标的机械臂轨迹规划

针对机械臂工作效率及工作中产生振动、磨损的问题,利用5次非均匀B样条曲线(NURBS),在关节空间中建立曲线端点的一阶导数与二阶导数均可指定的时间-位置曲线,通过引入NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)优化算法以运行效率最优与振动冲击最小为优化目标对机械臂运行轨迹进行优化,得到Pareto最优解。对6R机械臂的仿真结果表明,由5次非均匀B样条曲线构造的轨迹提高了运行效率并减小了机械臂在运动过程中产生的振动与冲击,使得机械臂获得更优的工作性能。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的机械臂多目标轨迹规划

针对机械臂轨迹规划时需要满足高效率、低能耗、弱冲击等性能要求,提出一种改进的快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）。建立了端点运动参数可任意指定的7次B样条曲线方程,构造关节空间内光滑连续插值轨迹。以最短时间、最小能耗和最弱冲击为优化目标,以机械臂关节运动速度、加速度、脉动为约束惩罚,通过加入动态选择策略和模拟二进制（SBX）与正态分布混合交叉算子,建立了机械臂多目标轨迹规划的改进NSGA-Ⅱ算法,该方法具有搜索范围广、种群多样性质量高等优势。算例结果表明,所提出的改进NSGA-Ⅱ算法可以缩短迭代时间,得到更优的Pareto前沿。     

单个CCD摄像机大视场测量方法

介绍了单个CCD摄像机大视场测量方法系统的搭建及测试情况。试验系统主要包括：控制主机，CCD摄像机，CCD摄像机云台，大拍摄板，以及自行设计的数据处理程序。进行的光点坐标精度测试表明各光点的测量精度基本达到60μm以内。     

矩常量——几何形状标识的新方法

简单介绍了惯性矩理论 ,定义了最小包络矩形 ,提出惯性比概念 ,惯性比 μ无量纲 ,μ∈ [0 ,1]且惯性比具有移动、旋转不变性。利用最小包络矩形和惯性比可以唯一标识一个几何图形 ,为布局问题 ,图像识别等需要进行几何匹配场合提供了简单明了的特性。本文同时给出定理证明及算例     

Fuzzy Recognition Method for Fish Ontology Retrieving

This paper presents a new method based on ontology formation and fuzzy recognition of digital pictures.Ontology creation and document indexing are well-known bottlenecks for integrating semantic services and for the Semantic Web,and thus the new method will be able to make automatic creation of the fish geometric ontology and automatic indexing to existing Semantic Web.Fuzzy set and fuzzy recognition are used to decide wheter a new fish picture belongs to an existing training set,here with the carp as an example.Training samples are used to set up fuzzy set and membership functions.The existing way of fish ontology formation can be integrated with the new method and the existing work for fish web can be used.     

版图分类法在带钢表面缺陷识别中的应用研究

针对现有带钢表面缺陷模式识别分类器所用算法的不足,提出了一种新型的分类算法——版图法。该算法结构简单,在时间消耗较少的情况下,具有更高的识别精度和更好的适应性。类别众多、形态复杂、类别边界交叠的带钢表面缺陷图像分类实验所得结果令人满意。     

三维信息测量技术研究

将测量技术分为接触式和非接触式两大类,先介绍了接触式测量中的三坐标测量机的相关技术,再介绍了非接触式测量中光学和非光学测量所包含的几种主流的三维测量方法的原理,重点讨论了非接触式测量中光学测量方面的几种测量技术。     

基于属性邻接图的轴类零件制造特征识别方法

CAD系统与CAPP系统的集成是企业内部各种应用系统集成的基础,制造特征的识别是实现CAD/CAPP集成的关键技术。本文应用基于属性邻接图的方法在AC IS平台上对轴类零件的制造特征进行识别,有效地识别出该类零件的主特征和常见的辅助特征,并利用AC IS提供的类库提取模型底层的几何参数,从而得到定义各项特征所需的几何尺寸信息。最后以XML中性文件的形式输出识别结果,为后续进行的工艺自动生成提供初始数据。     

基于虚拟仪器的板形模式识别系统研究

介绍了气动板形检测辊的板形信号检测原理,详细阐述了普通多项式最小二乘法、正交多项式最小二乘法和基于欧氏距离的模糊模式识别法,利用虚拟仪器LabVIEW软件开发了基于上述三种方法的板形模式识别系统。通过气动板形仪在线测试了300型可逆冷轧机板形张力信号,并对张力信号进行了模式识别。实验表明：该板形模式识别系统具有良好的稳定性和有效性,良好的图形交互界面和实时测试性能为板形闭环控制提供了方便。     

工程扫描图中字符识别方法的研究

在分析BP神经网络学习算法的基础上,提出一种基于自适应步长的神经网络分类器,用于工程扫描图中字符的识别。实验证明,该系统具有很强的自学习、自适应能力和良好的抗噪性能,识别精度较高,为进一步研究工程扫描图中字符识别问题提供了一种有效的途径和方法。     

工程扫描图中字符识别方法的研究

在分析BP神经网络学习算法的基础上,提出一种基于自适应步长的神经网络分类器,用于工程扫描图中字符的识别。实验证明,该系统具有很强的自学习、自适应能力和良好的抗噪性能,识别精度较高,为进一步研究工程扫描图中字符识别问题提供了一种有效的途径和方法。     

车牌图像预处理及识别算法研究

实现了车辆牌照自动识别系统中的一套预处理方法,主要包括车辆图像的灰度化,灰度级调整,消除噪声,图像二值化等。通过灰度级跳动来实现车牌定位及分割,最后利用模板匹配自动识别车辆牌照信息并输出结果。本文采用的灰度变化及灰度级调整可有效的消除一些外部环境对车辆牌照的影响,在一定程度上提高了对车辆牌照的定位与分割的准确性,可对光线较昏暗,车牌较模糊的图像也可较准确的进行定位和分割。     

光盘伺服槽道间距的一种间接检测方法

主要介绍了一种间接检测方法,该方法用于检测光盘刻槽机所刻母盘上伺服槽的道间距。该方法结合光盘刻槽机机械与电控系统的自身特点而进行设计,经应用取得良好效果。