基于边缘特征与HSI色彩特征的胸环靶弹孔识别

为解决胸环靶纸图像弹孔准确快速识别问题,提出结合弹孔边缘特征与色彩特征的胸环靶弹孔识别方法。采用形态学边缘检测算法确定胸环靶图像边缘,进行边缘图像增强处理,提高边缘图像与背景的对比度,提取弹孔区域色彩特征数据,实现胸环靶纸图像中弹孔识别。实验及计算分析结果表明：这种方法能准确从一次成像的胸环靶纸图像中进行弹孔提取,还能在一定程度上减少自然环境下光照、灰尘、振动对靶面图像造成的噪声、畸变影响。     

HSI颜色空间下的直线导轨表面缺陷检测方法

为解决直线导轨表面微小缺陷受背景纹理影响、无法准确检测的问题,提出了一种HSI颜色空间下的直线导轨表面缺陷视觉检测方法。将直线导轨表面图像由RGB空间转换到HSI空间,得到色调、饱和度和亮度的分量图;采用主成分分析法对各分量图像进行降维,建立混合灰度模型;利用粒子群算法优化其相应的加权系数;通过阈值分割完成缺陷检测。实验及计算结果表明,相比RGB空间的缺陷提取,该方法能准确检测出常见的直线导轨表面四种类型缺陷。     

点焊机器人复杂轨迹逆运动学组合优化求解

针对6自由度点焊机器人复杂轨迹上多点焊接作业时的逆运动学组合求解问题,通过构建机器人运动学模型的非线性方程组,提出了一种离线编程的变进制变步长求解可逆优化迭代算法.该算法在给定位置优化目标下,每次迭代过程中,逐步缩小机器人每个关节变量变化值,同时依次做"前进、后退、保持一步"的试探判断策略,逐步迭代计算得到满足精度要求的数值解.通过对六自由度点焊机器人在复杂轨迹上作业的数值模拟,证明该算法设计简单,求解效率高,而且能在多组非线性方程组中优化组合所求数值解,同时保证机器人关节运动的平稳性.     

长径比和应变率对海泡石的破碎能耗影响研究

为了研究长径比和应变率对海泡石的破碎能耗影响,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对三组不同长径比的海泡石试样在不同应变率下进行动态压缩试验。结果表明：在同种长径比试样中,随着应变率的增加,海泡石试样的应力-应变曲线表现出不同的变化规律。当长径比相同时,应变率越高,海泡石试样的吸收能越大,使得压碎后的碎块尺寸更小且粉末增多。同等水平应变率下,随着长径比增加,海泡石试样的峰值应力不断减小且吸收能不断增大,破碎形态由劈裂变为压碎。当长径比越大且应变率越高时,海泡石试样的破碎程度越大且破碎效果越好。     

基于无标定视觉伺服机器人的运动物体跟踪

介绍机器人视觉伺服的一般原理,然后选取图像的全局特征描述子-图像矩来描述图像的特征信息,推导出基于图像矩特征的图像雅可比矩阵,并按李雅普诺夫稳定性方法推导出模型无关的无定标视觉伺服控制律.最后通过运动物体轨迹跟踪的仿真试验,验证了摄像机固定和eye-in-hand两种结构下算法的正确性和有效性.     

一种判别空间两线段干涉的快速算法

在多机械手系统中 ,机械手各杆状关节相互之间在运动过程中极易产生机械干涉 ,快速判别两杆状物体互相产生机械干涉的算法对多机械手系统的动态任务规划具有十分重要的意义。一般的研究方法都是把杆状物体简化为空间线段来进行分析和计算他们之间的距离或者具体的交点位置。实际上 ,判断两空间线段是否产生干涉只需要知道两线段是否存在交点 ,而不需具体计算交点的位置以及两空间线段之间的距离 ,就可判别其干涉状态 ,基于此本文提出了一个极为简单的计算方法 ,该方法利用解析几何中的理论 ,提出了几个基本定义 ,将空间的两杆状物体抽象为线段 ,然后投影到笛卡尔空间直角坐标的三个直角投影面 ,通过一些简单的加减乘除计算 ,就可判别两线段干涉状态。     

采用DDPG的双足机器人自学习步态规划方法

为解决多自由度双足机器人步行控制中高维非线性规划难题,挖掘不确定环境下双足机器人自主运动潜力,提出了一种改进的基于深度确定性策略梯度算法（DDPG）的双足机器人步态规划方案。把双足机器人多关节自由度控制问题转化为非线性函数的多目标优化求解问题,采用DDPG算法来求解。为解决全局逼近网络求解过程收敛慢的问题,采用径向基（RBF）神经网络进行非线性函数值的计算,并采用梯度下降算法更新神经网络权值,采用SumTree来筛选优质样本。通过ROS、Gazebo、Tensorflow的联合仿真平台对双足机器人进行了模拟学习训练。经数据仿真验证,改进后的DDPG算法平均达到最大累积奖励的时间提前了45.7%,成功率也提升了8.9%,且经训练后的关节姿态角度具有更好的平滑度。     

多关节凿岩机械手快速定位方法

凿岩机器人在工作时,完成的任务是随机的,它每1只机械手具有6个转动关节和3个移动关节。在定位时,其运动学逆运算过程相当复杂,对满足实时控制的需要,必须实现快速逆运算。作者在分析凿岩机器人钻臂结构的基础上,利用钻臂的双三角支架的空间平移性能,根据各关节变化所引起的钻臂端部位姿的变化,综合机器人学中运动学知识,建立一个专家系统,采用拟人化的方案－“先定点,再定位姿”,解决凿岩臂的快速定位问题,以实现描述各关节位置的变量的快速逆运算。根据实际工作情况,首先使钻臂的端点与目标定位点重合,求解出相应的关节运动变量的值,然后把凿岩机械手看作闭链机构,再选择相应的运动关节确定钻臂的空间位置,从而简化了计算的难度,可快速、精确地求解机械手的各关节变量值。     

钻削声发射信号高阶谱研究及应用

为解决批量钻削工序质量检测问题,采集各工步加工过程声发射监测信号,提出一种基于声发射信号高阶谱分析的批量钻削质量检测方法。基于统计意义上正常钻削过程声发射信号符合高斯分布的假说,对采集的信号进行小波包消噪后,计算批量钻削工步信号的双谱切片,描述信号偏离高斯分布的程度,并分析其与钻削加工工步质量的映射关系,实现钻削加工工步质量检测。实验及分析结果表明:基于声发射信号双谱切片提取的信号特征可有效辨别批量钻削工步中的质量不合格品。     

工程机械履带行走装置快速设计系统研发

为了缩短工程机械履带行走装置开发设计周期,提高企业对市场的快速反应能力,以Visual Studio 2005为开发工具,Pro/E4.0为开发平台,应用二次开发技术、参数化技术、数据库技术、模块划分技术和推理技术,开发设计出了工程机械履带行走装置快速设计系统。该快速设计系统能够自动的生成符合客户需求的工程机械履带行走装置模型,减少了设计人员的工作量,缩短了履带行走装置开发设计周期,具有一定的实际应用价值。