基于点云强度和地面约束的大范围激光SLAM

在无人车领域,点云强度和地面约束对大范围环境下的建图和定位起着非常重要的作用。然而,现有的激光SLAM算法在构建地图时只考虑几何特征,而忽视点云强度信息和地面约束,导致建图细节模糊、在Z轴方向上易存在漂移,从而降低了SLAM系统的精度。为此,本文提出了一种基于点云强度和地面约束的激光SLAM优化算法。基于地面测量模型,提出构建局部条件性地面约束,不仅提高地面点提取的准确性,而且减少Z轴方向的漂移;引入点云强度信息来改善非地面点聚类的可靠性,进一步提高建图精度和定位稳定性。提出基于局部平滑度的特征提取方法,通过引入强度因子并对强度特征进行排序,优先选择具有一致强度信息的特征,增强特征提取的鲁棒性。引入球形强度图来构建强度残差,与几何残差共同优化估计位姿,有效解决里程计中地图细节处的模糊问题;基于特征投影的匹配距离以及强度差异被用来去除动态点云的干扰,进一步提高SLAM系统的鲁棒性。在公开数据集KITTI和真实场景下的实验表明,引入地面约束和点云强度信息后,本文提出的算法具有更高的建图和定位精度,相对优于传统LIO-SAM的LVI-SAM算法,本文算法的精度提升了54.5%,为无人车在大范围环境中的SLAM任务提供了可靠解决方案。     

基于注意力引导数据增强的车型识别

车型识别在智能交通系统中发挥着重要作用。受车辆数据不足、车辆类间差异小等因素的影响,传统车型识别方法未充分利用车辆鉴别性区域的特征,导致识别准确率降低。提出一种基于注意力模块引导数据增强的车型识别方法。将ResNet-50作为骨干网络提取车辆特征,同时在网络的每个残差块后均嵌入坐标注意力模块,编码成一对方向感知和位置敏感的注意力图,以增强车辆鉴别性区域的特征表达。在此基础上,利用双线性注意力汇集操作生成增强特征图,通过对增强特征图进行注意力裁剪和注意力擦除,获取具有强鉴别性的增强数据。在Stanford Cars车辆数据集上的实验结果验证了该方法的有效性,结果表明,该方法的车型识别准确率达到94.86%,与RA-CNN、MA-CNN、WS-DAN+Inception-v3等方法相比,能够有效提高车型识别准确率和数据增强效率。     

虚拟仿真平台下弹跳机器人模型的设计和实现

针对目前国内外对弹跳机器人灵活性的要求越来越高,以3ds Max 2013和VRML为基础,采用Microsoft Visual C++2012作为开发环境,构建了形象生动的弹跳机器人模型,结果表明,该弹跳机器人实现了行走、跳跃、弹跳等功能,并能实时与虚拟场景进行动态交互,使操作者产生身临其境的感觉,从而使弹跳机器人的交互过程更加快速、方便和直观。     

便携式画板收纳装置设计

正~~     

谦比希铜矿井下开采智能管控系统建设及应用

随着采矿技术的发展,智能设备在井下开采中得到了越来越广泛的应用。结合谦比希铜矿东南矿区开采过程中遇到的问题,提出了建设谦比希铜矿东南矿区井下开采智能管控系统。分析了智能采矿设备应用优势,阐述了OptiMine系统的特点和信息网络覆盖区域,详细介绍了组成井下开采智能管控系统的各个子系统。该系统的建成和应用,实现了井下开采的智能管控,为未来智慧矿山的建设奠定基础。     

用于软组织变形仿真的层状菱形链连接模型

为提高软组织变形仿真的精度与实时性,提出一种新颖的、基于物理意义的层状菱形链连接模型.该模型中每层各个链结构单元相对位移的叠加对外等效为物体表面的变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等效为物体表面接触力.利用6-DOFDelta手控器构建了力触觉交互实验系统,使用虚拟软组织模型进行按压、拉拽等交互操作,并通过反馈力产生触觉感.实验结果表明,该模型不仅计算简单,而且能够保证触觉接触力和变形计算具有较高精度;同时在交互过程中,力触觉感觉平稳、模拟效果逼真、满足虚拟现实系统对精细作业和实时性的要求.     

虚拟雪景的构造与仿真

如何模拟具有动态性、不规则性和随机性的自然雪景是当前虚拟现实领域研究的热点,采用位移映射构造近处多边形构造的雪块的方法,采用3ds Max创建雪景模型,导入OpenGL中加纹理映射,结合VC++2010的程序编写,以较小的系统资源消耗达到了更加实时逼真的效果,实现了整片雪花飘荡效果和虚拟雪景的真实模拟,为相关领域的动画模拟研究提供了新的思路。     

用于实时柔性触觉再现的平行菱形链连接模型

精度高且实时性好的柔性触觉变形模型是实现触觉再现系统的关键。提出了一种新的基于物理意义的平行菱形链连接触觉变形模型,系统中各个链结构单元相对位移的叠加对外等效为物体表面的变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等效为物体表面的接触力。使用Delta 6-DOF手控器,建立了触觉再现实验系统,对柔性体的接触变形和实时虚拟触觉反馈进行仿真, 实验结果表明所提出的模型不仅计算简单,而且能够保证触觉接触力和形变计算具有较高精度,满足虚拟现实系统对精细作业和实时性的要求。     

多特征双重匹配验证的驾驶员脸部融合检测

针对基于单一特征驾驶员脸部检测算法在检测精度和可靠性方面的局限性,提出了一种新颖的驾驶员脸部检测融合算法.首先采用改进的基于Haar-like特征的人脸检测算法在整幅图像上检测出可能存在的初始人脸区域,然后自适应地扩大初始人脸区域范围,并在此基础上利用基于肤色特征的方法在YCbCr空间上进行脸部的二次检测,最后根据定义的脸部区域重合度和人脸几何先验知识对驾驶员脸部区域进行双重匹配验证进而制定相应的定位规则对脸部进行融合检测.各种复杂路况下的实验结果证明了该算法的有效性.     

基于磁流变液被动力觉驱动器的简化逆动力学模型

针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题,提出了一种简化逆动力学模型.在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上,分析了驱动器输出力的约束条件,研究了转子转速反馈算法并推导了输出力反馈算法,最后,利用研制的驱动器原型构建了力觉交互实验系统,并应用所提的简化逆动力学模型进行了黏滞性物...