基于贝塞尔曲线和多目标优化方法的多车队形切换轨迹规划

提出一种基于贝塞尔曲线和多目标优化方法的多车队形切换轨迹规划方法。将轨迹规划问题分解为轨迹形状规划及速度规划两个部分。为进一步得筛选出最优的切换轨迹,使用多目标优化方法,基于避碰安全性、轨迹平顺性和路径长度最短规则,对轨迹组进行评分从而选出满足队形切换过程的最优切换轨迹。结果表明,所筛选的队形切换轨迹组能够满足状态约束、曲率连续有界约束、速度连续约束、无碰撞风险约束、平顺性约束和路径最短约束,并适用于实际车辆行驶,不会出现较大的轨迹偏差或过大的加减速情况。     

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/b...     

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。     

四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法研究

为了提高四轮独立转向车辆多种转向模式切换过程中的舒适性、安全性和切换效率,提出一种车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法。首先,构建四轮独立转向车辆动力学和运动学模型,并建立基于B样条曲线的车辆瞬时转向中心切换轨迹;其次,选取车辆转向模式切换过程中安全性、舒适性、切换效率等性能评价指标,构建多性能目标协同优化目标函数和约束条件,运用粒子群算法对转向模式切换轨迹进行优化,实现多性能目标协同的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹最优规划;最后,基于仿真和自主研制的整车试验测试平台,对所提出的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹优化方法进行验证。在前轮转向模式切换到后轮转向模式的仿真工况下,相比于切换目标已知的多目标和双目标优化方法,所提出的优化方法使得切换效率分别提升了20.73%、27.78%,安全性分别提升了6.67%、15.15%。仿真和试验结果表明所提出的转向模式切换轨迹优化方法能够有效提高四轮独立转向车辆在转向模式切换过程中的切换效率、舒适性和安全性。     

基于多目标粒子群优化算法的6R工业机器人轨迹优化

为了提高工业机器人的工作效率以及运动稳定性,对机器人轨迹进行了优化。在机器人任务空间中用NURBS曲线描述机器人末端轨迹,采用机器人逆运动学求解算法将任务空间轨迹转化到关节空间;提出了一种自适应罚函数的约束多目标骨干粒子群优化算法,对机器人运动时间、加速度、跃度等指标进行多目标优化,该算法采用自适应指数罚函数对约束进行处理,有利于引导算法更快进入可行区域,搜索好的目标值。最后,通过机器人加工实验,验证所提出算法的正确性和有效性。     

星载空间目标监视折衍射光学成像系统设计

为了监视空间目标和空间碎片,设计了折衍射透镜混合的大视场、大相对孔径的光学成像系统,对该系统的设计指标、工作原理、基于折衍射透镜混合的消色差以及消热差设计方法进行研究。首先,介绍了空间目标监视系统构成及工作原理,根据使用需求确立了光学系统的设计指标。接着,利用折衍射混合透镜进行光学系统的优化设计,包括焦距缩放、调整口径和视场、像差校正等。然后,在分析系统能量集中度分布、像点弥散斑半径、光学传递函数曲线以及色差、畸变等像质评价方法的基础上,不断优化光学系统性能。最后,分析在不同温度下系统的光学传递函数。设计结果表明：光学系统总长63.4mm,视场为25°×25°,焦距为32.33mm,相对孔径为1/1.6,折衍射混合透镜的使用,使得系统垂轴色差为-0.828μm,在-50,20,70℃温度下,各视场对应光学传递函数均大于0.6。该折衍射混合光学成像系统实现了消色差和消热差,具有良好的成像性能。     

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。     

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。     

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。     

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。     

仪器测量与模式识别关系浅析

讨论了仪器测量与模式识别之间的关系。模式识别的第一步是仪器测量，并且很多测量的目的是分类。对属于同一个类的模式的可变性作了讨论，并简单描述了解决模式识别问题中常用的两种方式和有关的传感器。     

基于图的夹具特征识别方法研究

夹具特征识别是实现夹具自动化设计的基础。本文在属性邻接图的基础上,给出了一种通过几何推理实现夹具特征识别的方法。在该方法中定义了制造特征方向,并通过最大凹边凝聚的方法,实现了极限表面的识别,在此基础上通过一系列几何推理算法来识别夹具特征。该方法可以有效地解决CAD与夹具设计CAD之间的集成问题,为自动化夹具设计探索了一种新的途径。