基于人工鱼群算法-极限学习机的多手势精准识别

手势作为人机交互的重要方式,因灵活性与便捷性强,已成为控制领域的研究重点。针对上肢康复机器人手势识别技术存在的不足,结合特征组合与滑动窗口法,提出一种基于人工鱼群算法（artificial fish swarm algorithm,AFSA）优化的极限学习机（extreme learning machine,ELM）的多手势精准识别方法,以提高手势识别的准确率。首先,运用表面肌电测量系统采集人体常用的8种手势对应的表面肌电信号（surface electromyography,SEMG）,作为后续分类模型的信号源,并运用去噪技术与起止点检测技术对SEMG进行预处理;然后,选取通过主成分分析（principal components analysis,PCA）降维处理后的最优特征组合与最优滑动窗口;接着,采用AFSA搜寻ELM的最优输入权值和隐含阈值,以提高其分类准确率;最后,对AFSA优化的ELM（AFSA-ELM）分类模型、反向传播（back propagation,BP）神经网络分类模型和未优化的ELM分类模型进行比较,以验证所提出方法的精准性。实验结果表明,结合最优特征组合与最优滑动窗口设计的AFSA-ELM分类模型对多种手势的平均识别准确率高达97.4%,比BP神经网络分类模型和未优化的ELM分类模型分别高3.5%和1.6%,验证了所提出方法的识别精准性。研究结果可为手势识别提供新思路,进而为人体上肢动作的深度分析和上肢康复机器人手势识别算法的优化提供理论基础和参考。     

一种分裂式汽车座椅设计及其舒适性评价分析

针对目前坐姿人体全身水平振动研究不够深入的问题,对自己设计的分裂式汽车座椅与普通汽车座椅进行研究,开展汽车座椅舒适性研究.利用电动振动台产生正弦白噪声信号对两种汽车座椅进行水平和垂向振动试验,得到人体坐姿头部传递函数曲线.利用虚拟样机仿真软件Adams/LifeMOD进行坐姿人体水平全身振动仿真实验,最终得出水平方向振...     

TiN、AlN薄膜的摩擦磨损和抗高温氧化性能及机制

采用电弧离子镀工艺在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面沉积TiN、AlN薄膜,通过扫描电镜、摩擦磨损试验和高温氧化试验等方法研究了薄膜的微观结构、化学成分与其摩擦性能和抗高温氧化性能之间的关系,同时探讨了薄膜的摩擦磨损机制和高温氧化机制.     

基于旋量和消元法结合的牛仔面料打磨机器人运动学分析

针对传统D-H法进行机器人运动学分析过程中计算复杂、奇异性等问题。采用旋量理论建立牛仔面料打磨机器人的运动学模型,应用Paden-Kahan子问题法对逆运动学进行分析时,由于轴线交点不足,子问题算法受限,所以将消元法和子问题算法相结合对逆运动学问题进行分析,关节1角度采用Paden-Kahan子问题求解,剩余关节角度采用消元法求解,完成逆运动学求解。以牛仔面料打磨机器人为研究对象,验证算法正确性。仿真结果表明:该方法运算过程简单,计算误差较低,可为机器人在牛仔面料打磨过程中的运动控制提供理论依据。     

大型风能发电机组叶片反求再设计

叶片的外形设计和翼型的选择等都能影响风机性能和产能效率。提出一种大型风能发电机组叶片反求再设计的原理和方法,通过对大型风能发电机组叶片反求测量、大型风能发电机组叶片逆向CAD建模,寻找几何特征,探索制约叶片形状的基本因素,确定叶片截面参数计算公式,利用所开发的叶片翼型自动生成系统,完成了叶片的再设计,并得到了实际应用。     

基于LFM-PC复合调制信号的正交波形设计

相位编码(Phase Coded,PC)信号运用在高速运动平台和高速目标探测中存在多普勒敏感问题,制约了其在宽多普勒容限正交波形中的应用.本文研究了一种基于线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号和PC信号复合调制的宽多普勒容限信号形式—LFM-PC信号,推导出了其脉间信号的模糊函...     

冷却介质对不同碳含量合金钢淬火组织及性能的影响

以20CrMnTi齿轮钢为模型,设计制备了不同碳含量及合金成分的试样,以10％NaCl水溶液与液氮作为淬火冷却介质.分析探讨了试样淬火后微观组织形貌与宏观硬度的对应关系,以及不同冷却速度对其组织转变的影响.结果表明:采用10％NaCl水溶液作为淬火介质时,低中碳试样的组织为典型板条马氏体,高碳试样微观组织中保留了大量残...     

脑机接口技术的仿人控制综述

脑机接口是一种利用脑信号控制外部设备的通信机制,这种信号的产生有时是独立于神经系统的,例如在被动脑-机接口中,这对那些有严重情绪障碍的人来说大多是有益的.传统的脑-机接口系统只依赖于脑电图记录的脑信号,并使用基于规则的翻译算法来生成控制命令,然而,多传感器数据融合和基于机器学习的翻译算法的使用提高了这类系统的精度.在简...     

基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价

人体上肢生物力学分析对上肢动作优化和相关产品的设计具有重要意义。首先,采用实时光学动作捕捉系统采集人体在执行指定动作过程中关键点的实时位置,并使用MATLAB软件设计编写了计算方程,重点对人体上肢的实验数据进行深入分析。然后,将人体肢体简化为球棍模型,运用余弦定理反求人体上肢运动过程中各关节角度的变化值,使用逆向动力学方法求解出人体上肢关节力矩的动态变化值以及通过优化计算得到人体上肢主要肌力的变化量。最后,通过计算人体上肢肌肉的实时负荷率来评价人体上肢运动舒适性,并建立了人体上肢运动舒适指数评价模型。结果表明人体在坐姿下执行指定动作时上肢肌肉处于舒适状态。研究结果为人体上肢动作的深度分析提供了理论基础。     

蒸汽热泵在云南省电能替代中应用的可行性分析

从能源终端消费的结构上看,云南省电力消费90%来自于清洁水电,风电和光伏,然而,全社会终端原煤消费占比却高达60%。据不完全统计,云南省内目前10蒸吨以下的小型燃煤锅炉约有5000台,这些锅炉主要集中于工业生产环节,不仅效率低,而且普遍没有采取尾气处理措施,大气污染物排放基本处于失控状态,为此云南省正推进小型工业燃煤锅炉的淘汰和替代工作,未来燃煤锅炉的电气化替代具有广阔的前景。目前,针对100℃～140℃的工业用热替代技术在国际上开始逐渐成熟,但国内的技术研究和商品研发均处于落后地位。针对140℃以上的用热需求替代产品由于可靠性和经济性等问题,目前还处于实验样机验证阶段,鲜有成熟的产品。随着云南省电力市场化的有序推进,电能的市场竞争优势逐渐凸显,为电能替代燃煤锅炉奠定了良好的基础。在此背景下,针对工业领域,100℃以上的工业用热替代需求,总结和归纳了目前全球范围内所开展的高温热泵研究计划和发展方向。之后,以云南省石屏豆制品工业园区为例,提出了初步的改造方案并分析了技术经济的可行性。