基于薄板变形的机器人柔顺触觉传感器研究

针对机器人抓握处于重力场中的等截面均质杆件，设计了一种基于薄板变形的柔顺触觉传感器。在传感器中，利用金属弹性薄板做弹性元件，应变片做触觉敏感单元，实现对物体的长度和质量的感知。在传感器的表面封装电流变流体实现了软／硬抓握。采用合理结构，使被抓物体横截面尺寸不受金属弹性薄板尺寸的限制，并保证金属薄板不被破坏．另外，着重给出了金属薄板的边界条件为一对边固定支撑，另一对边简单支撑的情况下传感器的测量原理。最后将传感器安装在机器人平行抓握手爪上，进行了抓握试验。实验表明，这种触觉传感器测量精度比较高，范围广，耐用性好。     

基于光学小波变换的机器人视觉传感器设计

针对视觉系统处理速度慢的问题,利用光电信息技术设计出基于光学小波变换的机器人视觉传感器。该传感器用4 f光学处理系统实现光学小波变换滤波,以计算机编程加载滤波器,因此兼有光学信息处理的二维、高速、并行和大容量的优点,以及计算机控制灵活的优点。图像特征提取仿真实验结果表明:效果理想,处理速度快,方案可行。     

一种新的基于参考曲线的 B 样条曲线延拓算法

针对计算机辅助几何设计(CAGD)中 B 样条曲线延拓问题提出了一种新的算法, 可以使延拓后的曲线和给定的参考曲线形状尽量相似。首先通过统一待延拓曲线和参考曲线的 节点矢量来确定延拓后曲线的节点矢量;然后,利用 B 样条端点松弛算法确定延拓后曲线中和 原曲线对应的控制顶点;最后,通过优化方法确定新增加的控制顶点,优化的目标是经仿射变 换后的参考曲线和延拓后的曲线对应控制顶点之间距离的平方和最小。提出了一种两步法求解 该优化问题,先通过优化方法确定仿射变换,然后利用该仿射变换计算新增加的控制顶点。为 了使延拓后的曲线光顺性较好,通过引入光顺项对该算法进行了进一步的改进。实验结果表明, 该算法得到的延拓曲线和参考曲线形状具有一定的相似性,算法具有很好的实用性和灵活性。     

移动机器人运动目标跟踪系统设计

利用SONYEV-D31摄像机和自主研发的摄像机控制模块,构建了一套主动视觉子系统,并将该子系统应用于RIRA-Ⅱ型移动机器人上,实现了移动机器人运动目标自动跟踪功能。RIRA-Ⅱ移动机器人采用了由一组分布式行为模块和集中命令仲裁器组成的基于行为的分布式控制体系结构。各行为模块基于领域知识通过反应方式产生投票,由仲裁器产生动作指令,机器人完成相应的动作。在设置了障碍、窄通道以及模拟墙体的复杂环境下进行运动目标跟踪实验,实验表明运动目标跟踪系统运行可靠,具有较高的鲁棒性。     

基于PRO/E的活塞机构运动仿真及应用

机构的运动仿真分析能够有效的解决运动过程中位移、速度、加速度、力的测量,零件间的干涉、作用力、反作用力等问题.以活塞机构的运动仿真为例介绍了Pro/E运动仿真分析的具体步骤,并对活塞机构运动仿真仿获得的数据进行分析,以对其设计的机构做出评价,检验其是否已满足设计要求.仿真结果表明设计与装配符合设计要求,活塞运动正常,没有出现卡死或漏气现象.     

基于环形非均匀热源的磨削温度场建模与实验研究

目的解决杯形砂轮平面磨削复合材料时的热损伤及温度实时监测困难等问题,对磨削温度场的动态变化规律进行相关研究。方法通过分析杯形砂轮平面磨削时材料的去除机理,在柱坐标系下提出周向和径向呈不同函数分布的非均匀热源模型,并基于该模型建立磨削温度场的数值模型用于预测磨削温度,最后提出杯形砂轮平面磨削时磨屑带走热量所引起温度预测误差的计算方法。开展人工热电偶测温验证实验,对比不同热源模型下的预测值和实验值,验证非均匀热源及其温度场数值模型的准确性。结果相较于均匀热源下的温度场,非均匀热源下的温度场与实际温度场具有更高的吻合度,将温度预测的误差从约23%降低到6.5%以下。结论磨削深度对磨削温度具有较大的影响,且在进行高效深磨的时,为保证温度预测的精度,需考虑磨屑带走热量所引起的误差。     

基于线结构光多道焊跟踪系统图像处理

由于在焊接过程中电弧闪烁，焊接飞溅和烟尘等干扰噪声非常强，成为结构光图像处理的一个关键问题，根据飞溅速度急快的特点，提出了多幅图像进行“与”操作的有效方法；采用组合滤波的方法来消除电弧光的干扰，此外，根据线结构光光带带宽恒定的连续的特点，采用了LOG滤波和图像分割滤波的有效手段，经实际焊接跟踪证实，该方法的效果很好。     

用于光电混合机器人视觉系统的光学Haar小波滤波器

利用光电混合实现方法进行图象特征提取，可以满足机器人实时性的要求，而光学滤波器的质量将影响图象特征提取的效果，在给出光电混合机器人视觉系统，分析了图象各部分在频域中的频谱分布的基础上，得出利用小波带通滤波器提取图象特征，效果更好的结论，并设计了二维Haar小波滤波器，它是由编程方法得到的，具有效果理想，操作方便、灵活的优点。     

基于小波变换的信号消噪

采用一种新的阈值确定方法：二次平方损失函数法（QSLF法）,通过对待信号进行小波变换,在小波变换域中,把小波系数进行阈值处理,即：增强属于信号的小波系数,减弱或去除属于噪声的系数,然后进行小波变换的逆变换,虽然会造成在小程度上丢失了一些细节,但只要考虑到抑制干部噪声与所保留信号细节之间的权衡问题,仍能恢复出所期望的待分析信号,计算机模拟实验结果表明：该方法能有效的消除噪声。     

SMT模板检测系统及误差校正方法

为了实现表面贴片技术(SMT)模板的高精度自动光学检测,提出了一种检测系统及对应的误差校正方法,提高了系统的检测精度;该方法首先由激光跟踪仪测量CCD相机的位置误差,之后采用移动最小二乘法拟合误差曲面,从而可对CCD相机的任意位置进行校正误差,并与样条插值法进行对比证明了本方法的优点;而系统在检测前需对SMT模板进行定位,每次的定位误差均不同,该误差由SMT模板的Mark点得出,并根据所求得的误差值经过齐次坐标变换从而校正SMT模板的定位误差;经实验验证系统在经过误差校正后对SMT模板上通孔的测量误差在0.032 mm以内,满足SMT模板的检测要求;故该系统可快速、精确、非接触地检测SMT模板,可有效提高PCB板的质量。