基于USB通信的DSP图像处理系统

DSP和PC间进行高速数据传输是DSP应用的一个重要问题,该文分析了PC机通过USB接口和DSP微处理器通信的原理,介绍了硬件设计结构,并基于该种数据传输方式开发了图像处理系统。实验证明了该文所提方案的可行性。     

基于分布式控制的即插即用机械臂系统

提出了将即插即用技术与嵌入分布式控制系统应用于小型通用机械臂系统的方法,详细介绍了基于此方法研制的Rinar机械臂系统。该机械臂由个人计算机(PC)通过通用串口总线(USB)接口控制,支持热插拔,内部采用PID算法进行运动控制。实验显示,Rinar能快速响应用户指令,运动性能良好,证明了通过USB接口与嵌入式分布式控制机构对机械臂进行控制的可行性和有效性。     

基于Sampson误差计算单应的立体匹配

立体匹配是立体视觉重要的研究内容,文章在摄像机无标定的前提下采用Sampson误差估计立体图像对的平面单应,由单应计算基础矩阵,进行图像特征点匹配。先用Forstner算子提取角点,按照灰度差相似性准则进行初始匹配,然后在Sampson误差模型下求解代价函数的最优解,解决单应矩阵元素方程组超定问题。在平面单应及对极几何约束下进行图像特征点匹配,可获得射影意义下的象点重构。实验结果表明该方法能准确快速地匹配特征点。     

仿人机器人及其步态控制

仿人机器人是最能代表人类用工程方法进行自我克隆的能力的智慧结晶。它可以具有类人的外貌特征和运动功能,以及视觉、听觉、触觉、接近觉、味觉等智能感知能力,可在未知环境中独立行走,与人进行一定程度的交流,其技术研究是当今机器人领域的前沿和热点。本文就近年来机器人平台的发展和步态控制的研究近况进行综述,分别概括各方向的发展动态和目前仍然存在的问题。     

基于HLADRC的汽包水位控制北大核心CSCD

高阶扩张状态观测器自抗扰控制(High-order Linear Active Disturbance Rejection Control,HLADRC)与传统线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)相比,在干扰抑制方面具有很大的优势,目前有少量应用在强干扰系统中来进行干扰抑制。汽包水位系统具有强干扰、非线性、强耦合、多变量的特性,是锅炉控制的难点。以汽包水位为对象,构造汽包水位高阶扩张状态观测器自抗扰控制系统。通过与线性自抗扰控制系统对比,在外界扰动作用下和模型参数失配情况下的性能,仿真结果表明:HLADRC系统,在动态响应、干扰抑制能力方面均优于LADRC系统,且对系统模型参数变化有一定的鲁棒性。     

表征空间中的机器人分层运动规划

由于对机器人的任务要求日趋复杂和多变,如何使机器人具备灵活的配置和运动规划能力,以适应复杂任务的需求,成为了目前运动规划领域所研究的核心问题.传统的基于任务空间和配置空间的建模方法虽然在机器人运动规划领域得到了非常广泛的应用,但在用于解决复杂规划任务时无法对不可行任务进行进一步地处理.本文在表征空间模型的基础上,提出了一种分层的运动规划算法,一方面借助于表征空间维度的扩展,使对运动规划任务的描述更为灵活;另一方面通过任务层与运动层的循环交互,使生成的路径满足更高层次和更丰富的任务要求.在仿人机器人和多机器人系统上的应用结果表明了本文所提算法的有效性.     

一种推广的组合非线性输出反馈控制

针对多变量饱和线性系统的时变参考输入跟踪问题,研究了一种组合非线性输出反馈控制器的设计方法.基于原始的组合非线性反馈理论,构造了全阶和降阶输出反馈控制器.控制器由线性输出反馈项和非线性反馈项组成,使得闭环系统在包含于吸引域的不变集内渐近稳定.除了能够跟踪时变参考输入外,系统还具有良好的动态性能.仿真结果说明了所开发控制器的有效性.     

基于人机交互的强化学习与实验研究

本文研究具有人机交互能力的强化学习算法.通过人机交互给出操作者对学习结果的性能评价,智能体系统能获得当前状态与目标状态距离的度量,有效地结合操作者的先验知识和专业知识,从而使智能体在状态空间中能进行更有效的搜索,简化复杂任务的学习过程.以猜数字游戏为例,利用提出的学习框架训练智能体具有猜数字的能力.实验结果表明,结合人机交互的强化学习算法大大提高了学习效率.加快了学习过程的收敛速度.     

服务型机器人的新时代

机器人的发展到今天已经有超过40年的历史了,从最早的工业机械臂,到现在遍及各个应用领域的机器人,已经经历了翻天覆地的发展。比尔？盖茨就曾经说过,“机器人即将重复个人电脑崛起的道路,这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。……完全可以想象,机器人将成为我们日常生活的一部分”。〈br〉 人口老龄化和残疾人服务问题已成为中国面临的前所未有的新挑战。包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能的数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。配备多种外部传感器的智能机器人可成为家庭成员,通过它实现对数字化家庭的控制,即智能“管家”。集成多种传感器的智能家庭服务设备已形成一个蓬勃发展的新兴产业,国际及国内许多省市都将智能家电作为产业发展重点之一。     

基于无标定全局视觉反馈的三维运动目标的的图像跟踪方法

研究机器人在摄像机图像平面对三维运动目标的跟踪方法,在摄像机模型未知及机器人与摄像机关系没有标定时,利用雅可比矩阵,可直接从图像上观察到的机器人手爪和运动目标之间的位置误差,计算出机器人手爪为消除这个误差的期望运动。并给出雅出矩阵形式的推导过程。