基于组合体的高速卧式加工中心滑架有限元分析

为了保证高速加工中心的加工精度和动态特性,必须对高速加工中心的滑架进行有限元仿真分析,检验滑架的设计是否符合要求并为滑架的优化设计提供依据。针对滑架的具体结构,利用基于组合体的滑架有限元模型进行简化,并施加作用力,利用组合约束方法对模型边界条件进行设置并对模型进行静力学和动态特性分析。通过对有限元分析结果进行对比分析,进一步验证了基于组合体滑架有限元分析的正确性与便利性。     

一种绳索驱动的仿下颌机构设计与分析

针对现有的仿下颌机器人仿生性不足,提出一种绳索驱动的仿下颌机构.首先,基于人体口颌系统冗余驱动特性、肌肉单向拉力的特性以及咀嚼肌附着点位置,进行仿下颌机构设计;该仿下颌机构采用6根绳索仿人体口颌系统的三组主要咀嚼肌(咬肌、颞肌和翼外肌),采用一对点接触高副仿人体口颌系统的颞下颌关节;然后,分析机构和推导运动学方程与雅克比矩阵;接着,为研究绳索的这种单向力特性与位形之间的关系,对该机构进行了力封闭空间分析;最后,在Adams中建立仿真模型,进行下颌功能运动(开闭运动、前后运动、侧方运动)的轨迹规划,分析绳索长度变化与人体咀嚼肌伸缩的相似性.     

面向IC制造的净化机器人

针对集成电路制造中环境洁净度与硅片传输任务的需求,提出了一种由径向直线伸缩机构以及旋转、升降运动模块组成的新型三自由度R-θ型净化机器人.该净化机器人采用两组行星轮系组合来实现关键的径向直线伸缩运动,并合理配置密封来实现上述需求.通过运动分析给出了实现径向直线伸缩运动的必要条件,进行了净化机器人的运动学与动力学分析.同时采用交流伺服电机作为驱动元件,基于MPC02运动控制卡作为上位控制单元构建了开放式控制系统.实验研究表明该净化机器人具有较高的速度、重复定位精度与应用洁净度.     

六自由度坦克模拟驾驶仪时间和冲击综合轨迹规划

为确保坦克模拟驾驶仪运动平稳性和动作实时性,提出了一种在笛卡儿空间基于Stewart机构的时间和冲击综合优化轨迹规划方法.建立了六自由度运动平台运动学模型,利用分段三次样条曲线对坦克姿态点进行插补,以六自由度运动平台速度、加速度为约束条件,以时间和冲击为优化目标,对样条曲线进行控制,规划出满足模拟驾驶仪运动要求的轨迹曲...     

基于监督学习的前列腺MR/TRUS图像分割和配准方法

前列腺核磁超声图像配准融合有助于实现前列腺肿瘤的靶向穿刺。传统的配准方法主要是针对手动分割的前列腺核磁（Magnetic resonance, MR）和经直肠超声（Trans-rectal ultrasound, TRUS）图像上对应的生理特征点作为参考点,进行刚体或非刚体配准。针对超声图像因成像质量低导致手动分割配准效率低下的问题,提出一种基于监督学习的前列腺MR/TRUS图像自动分割方法,与术前核磁图像进行非刚体配准。首先,针对图像分割任务训练前列腺超声图像的活动表观模型（Active appearance model, AAM）,并基于随机森林建立边界驱动的数学模型,实现超声图像自动分割。接着,提取术前分割的核磁图像与自动分割的超声图像建立轮廓的形状特征矢量,进行特征匹配与图像配准。实验结果表明,本文方法能准确实现前列腺超声图像自动分割与配准融合,9组配准结果的戴斯相似性系数（Dice similarity coefficient, DSC）均大于0.98,同时尿道口处特征点的平均定位精度达1.64 mm,相比传统方法具有更高的配准精度。      

Duffing系统的同步化控制研究

本文研究含有未知参数的Duffing系统的同步化控制问题．首先，研究了系统参数已知情况下的同步化控制问题．其次，考虑了系统参数未知情况下的同步化控制问题；由于直接处理该问题比较困难，我们在控制法则中引入了可变参数来代替未知参数，该参数可由完善的自适应法则获得．再次，通过理论证明给出了控制目标，该控制目标可由提出的控制法则来实现．最后，用一些仿真实例证实了该方法的有效性．     

基于机器视觉的多螺孔检测系统

提出了一种基于机器视觉的内螺纹检测算法,并在此基础上设计了一套多螺纹孔检测系统.首先从CCD获取的图像中提取出ROI(region of interest)区域,然后利用中值滤波去除图像表面噪声,通过形态学开闭运算对所得图像进行处理,最后计算螺纹图像沿螺孔母线方向的灰度曲线极值得到螺纹牙数,进而对于螺孔合格与否进行判断...     

MDH80加工中心铣削稳定性研究

为了提高发动机缸体与缸盖结合面的表面加工质量,研究了铣削加工过程中的颤振稳定性问题。进行了刀具—主轴锤击模态试验和铣削力仿真实验,获得了所用刀具的低阶模态参数及铣削力系数。构建了铣削颤振的稳定性叶瓣图,用于指导切削参数的选择和优化。通过该方法可以选取合适的主轴转速和切削深度,避免加工过程中颤振的发生,提高工件表面的加工精度,并对加工刀具及机床本身有保护作用,可提高其使用寿命。     

FPD玻璃基板搬运机器人研究

本文综述玻璃基板搬运机器人的发展历史,分析玻璃基板搬运机器人的典型结构,介绍玻璃基板搬运机器人的研究成果,探讨玻璃基板搬运机器人的研究方法。     

融合神经元激励机制的机器人情景学习与行为控制

针对不确定环境下机器人行为控制的维数灾难和感知混淆问题,引入神经元激励机制,提出一种情景记忆驱动的马尔可夫决策过程(EM-MDP)以实现机器人对环境经验自主学习,及多源不确定性条件下的行为控制.首先,构建情景记忆模型,并基于认知神经科学提出事件中状态神经元激活及组织机制.其次,基于自适应共振理论(ART)与稀疏分布记忆(SDM)通过Hebbian规则实现情景记忆的自主学习,采用神经元突触势能建立机器人行为控制策略,机器人能够评估过去的事件序列,预测当前状态并规划期望的行为.最后,实验结果验证,该模型框架与控制策略能够实现机器人在普遍场景中的行为控制目标.