腹腔微创手术机器人末端执行机构的设计和实现

为了提高腹腔微创手术的安全性,设计了一种新型的腹腔微创手术机器人末端执行机构,用于夹持手术器械．根据腹腔微创手术的特点和技术要求,采用轴驱动和平行四杆的运动原理设计定点机构．详细介绍了末端执行机构的机械结构,应用D-H法和矢量代数法给出了各个关节的运动学解公式,研究了控制系统的硬件结构和软件系统,并进行了样机实验．实验表明所设计的末端执行机构具有很好的定点运动效果,能够较好地完成手术规划,满足腹腔微创手术要求．     

基于访问结构上秘密共享的自治愈群组密钥分发方案

自治愈的群组密钥分发能够在不可靠的网络中建立安全的群组会话密钥.基于用户可自行选取子秘密访问结构上的秘密共享方法,提出了一个自治愈的群组密钥分发方案,该方案能够让群组成员自行选取个人秘密信息,而不需要在群组管理员和每个群组成员之间建立安全信道.安全性分析表明,该方案是一个具有撤销能力的、保证前向保密性和后向保密性的、计算上安全的自治愈群组密钥分发方案.性能分析表明,该方案具有较小的存储开销和通信开铕.     

动态SVDD算法及其应用

针对当前SVDD算法由于过大的优化规模导致检测计算时间过长的问题,提出了动态SVDD算法.通过分析在进行检测工作时新加入检测对象对正域边界的影响,提出:采用核方法形成的边界可近似替代折线所形成的边界.这样,加入新检测对象后,新的边界就只与新的样本点和之前的边界有关,从而可以大大减小优化规模,提高检测的效率.     

基于颜色信息和光学增益的阴影消除

运动阴影常被误分为前景对象,会给目标的跟踪和识别带来很大困难,所以阴影消除在许多的监控系统中都是非常重要的。针对阴影检测算法受特定条件约束,不能自动适用于不同场景,为解决上述问题,提出了一种新颖鲁棒且无需复杂的参数调整的运动阴影消除方法。通过自适应高斯混合模型重建背景,采用背景差分法提取出包含阴影的运动区域,综合颜色信息与光学增益,将运动区域分类为运动对象区域和运动阴影区域。实验结果表明:所提方法在多种不同的场景下均能有效可靠的消除运动阴影。     

时间自动机的LTL性质模型检测研究

为了增强模型检测工具的检测能力,拓宽模型检测技术的应用范围,对基于时间自动机的LTL性质模型检测进行了研究,对自动机的状态空间的存储方式和状态空间的展开过程进行了分析,讨论了LTL性质模型检测工具的检测流程和检测算法的实现策略对工具检测性能的影响,针对制约模型工具的检测能力和检测效率的因素,采取了一些相应的优化改进策略.采用了BDD(二叉决策图)共享存储技术和位编码压缩存储,较有效地减小了空间消耗,缓解了模型检测中状态爆炸引起的内存空间不足问题.与DTSpin等著名的模型检测工具进行了实验比较,取得了较好的实验结果.     

基于贝叶斯网络的复杂装备D-S诊断

利用D-S证据理论进行故障诊断时,首先需要确定出故障识别框架和基本置信分配.但在导弹武器等复杂装备中,存在着故障原因与故障征兆之间关联关系不确定的现象,增加了求取故障识别框架和基本置信分配的困难.文中提出了利用贝叶斯网络理论来解决难题的方法,使D-S证据理论能在复杂装备故障诊断中得到应用.文中首先给出了诊断贝叶斯网络的适应度函数,并利用改进的粒子群优化算法求解了诊断贝叶斯网络.然后分析了诊断贝叶斯网络中故障原因与故障征兆间的关联关系,给出了征兆集合、异因征兆集合概念.提出了求解故障识别框架和基本置信分配的方法.最后,通过实例的D-S诊断,验证了所提方法的正确性.     

人工气候室监控系统的环境控制器研究

根据集散型控制系统(DCS)的技术特点,结合集散型人工气候室监控系统的需求,研究并实现了一种基于STC89C54RD+单片机的人工气候室环境控制器;为了充分利用STC89C54RD+单片机的片上资源,该控制器在无需外部扩展I/O的情况下实现了12路控制输出、8路开关量检测输入、5路A/D采集通道和1个RS-485通讯接口;为了增强系统的抗干扰能力,该控制器采用V/F转换作为A/D转换的主要手段并在各个前、后向通道上采取了三极管和光电耦合器相结合的双重隔离措施;为了提高控制器的灵活性和降低系统的整体开发成本,该控制器还提供了一种同时兼容热电阻、湿敏电阻等传感器和电流、电压型集成传感器的解决方案。     

高/低通复合多通道系统辨识的测试信号设计

从频域的角度研究了二进制多频序列(Muhifrequency Binary Sigal).从该信号的基本特点入手,通过对信号变化疏密的设计,调整信号的频谱分布.当已知待测系统的频谱集中在某些频段时,选取适当的二进制多频序列信号,能使测试信号的频谱也集中在那些频段,能充分地利用测试信号.大大提高了信噪比.设计出高频和低频复合的二进制多频序列信号.应用于一个通道是高通的,另一个通道是低通的二输入系统,能同时充分激励2个通道,取得较好的辩识效果.仿真算例可以看出有效性.     

模糊控制在磁悬浮球系统实时控制中的应用

在磁悬浮球系统中采用PID控制时,动态性能较差,控制效果不理想.为了获得控制效果较好的控制器,根据模糊控制原理,设计磁悬浮模糊控制器.根据PID实时控制中的经验,确定模糊控制器的输入输出变量模糊化范围,建立合理的模糊规则表.在Matlab/Simulink中组建实时控制模块,并分别对磁悬浮球系统在无干扰和有干扰下进行实时控制.对控制效果进行分析讨论,证明模糊控制器具有良好的鲁棒性和在非线性系统控制中的有效性.     

一种基于完全独立集的排课算法

班级、教师、课程、教室、时间是课表的基本要素,通过把排课转化为求图的完全独立集,解决了时间冲突问题和合班课问题;根据教室资源限制,对独立集的个数和大小进行控制,解决了教室完全匹配问题和一门课程的不同教室安排问题.为实现排课软件提供了一个面向实际的算法.