A three-dimensional measurement system for robot applications

This paper presents a 3D noncontacting sensor system designed to measure the position and orientation of a robot end effector. This measurement system includes two parts: a tridimensional object including four spheres placed along the axes of a tetrahedron and a set of three orthogonally pointed cameras. The purpose is to design a measurement system characterized by easy relationships in order to satisfy real-time constraints. The system has been used in two experiments: first, to calibrate a parallel robot and validate the geometrical control performance, then as an exteroceptive sensor in an assembly task. The system computes position and orientation of the tetrahedron in 100 ms time. The position and orientation accuracy are, respectively, 0.6 mm and 0.2 deg in a workspace, being a cube with 0.3 m sides.     

角点距离矩阵和同心圆划分的曲线描述与匹配

曲线匹配对于物体识别、目标跟踪、碎片拼接等有着重要的意义。针对曲线匹配的效率与鲁棒性问题,提出了一种基于角点距离矩阵和同心圆划分的曲线描述与匹配算法。该算法分为粗略匹配和精确匹配两个阶段。粗略匹配阶段首先采用角点距离矩阵来描述曲线;然后通过子矩阵的方法来匹配曲线。精确匹配阶段首先采用同心圆划分的方法描述曲线;然后通过两条曲线同心圆描述集的差异度度量函数来度量他们的相似性。算法不仅具有平移、旋转、缩放不变性,而且具有较强的鲁棒性,可用于遮挡物体的匹配以及基于轮廓的图形拼接。实验结果表明了该算法的有效性和可行性。     

四元数与欧拉角刚体动力学数值积分算法及其比较

为推广四元数保辛积分在工程中的应用,对欧拉角表示的状态方程数值积分与四元数的保辛积分进行比较.重陀螺的数值仿真结果表明四元数保辛积分的数值结果明显优于欧拉角状态方程积分.与欧拉角状态方程积分相比,四元数保辛积分在刚体动力学的数值仿真中更具优势.     

进口刀盘圆环失效原因及改进

首先从材料力学角度分析了抚顺石化公司干法腈纶装置原进口切断刀盘圆环失效的原因 ,认为此种切断刀盘圆环系二维增强结构层压板 ,层间没有纤维增强 ,需要解决由二维增强向三维增强的过渡。给出了改进办法 ,寻求到三维增强的替代材料。同时介绍了机械加工测试及在线实验     

Time Deformation,Continuous Euler Processes and Forecasting

Abstract. A continuous Euler model has time‐varying coefficients. Through a logarithmic time transformation, a continuous Euler model can be transformed to a continuous autoregressive (AR) model. By using the continuous Kalman filtering through the Laplace method, this article explores the data application of a continuous Euler process. This time deformation of an Euler process deforms specific time‐variant (non‐stationary) behaviour to time‐invariant (stationary) data on the deformed time scale. With these time‐invariant data on the transformed time scale, one may use traditional tools to conduct parameter estimation and forecasts. The obtained results can then be transformed back to the original time scale. Simulated data and actual data such as bat echolocation and the US residential investment growth are used to demonstrate the usefulness of time deformation in forecasting. The results indicate that fitting a traditional autoregressive moving‐average (ARMA) model on an Euler data set without imposing time transformation leads to forecasts that are out of phase while the forecasts of an Euler model stay mostly in phase.     

基于Cosserat理论的头发动态模拟*

针对基于弹性杆理论的超螺旋模型中对动力学方程的求解影响头发模拟实时性的问题,采用Cosserat弹性杆理论对头发建模,引入角速度变量,并加入头发运动平衡的固有约束,得到改进的拉格朗日动力学运动方程;然后,将头发单体离散化,用角速度和四元数作为状态变量简化动力学方程,用半显式的欧拉方程加速方程的执行,大大降低了系统的运行时间,提高了模拟的速度,在满足实时性要求的同时提高了头发模拟的真实度。     

Stieltjes常数的弱有界及其衍生Euler常数的数学表示

为了探讨Euler常数γ的数学表示式,通过对Stieltjes常数γk=nl→im∞S(Nk)=∑Nn=1lnknn-1k+1lnk+1(N+1)(k=0,1,2,…)的一个弱有界进行了进一步的优化估计,然后从该估计出发,把Euler常数γ的一个数学表达式γ=limx→0+{∑∞n=11n1+x-1x}的右边函数展成关于x的幂级数,并对其一致收敛性进行了详细地讨论.最后通过构造一个函数g(x)∑∞n=1(-1)n-1n1+x,(∞1,x∈R)而得到Euler常数γ的一个新的数学表达式.     

基于视频放大与盲源分离的非接触式心率检测

非接触式心率(HR)检测可以通过远程光电容积描记术(rPPG)实现,引起越来越多的关注.但在实际应用中,rPPG信号非常细微,极易被噪声淹没,从而导致现有的基于rPPG的心率检测方法很难准确地估计心率.针对以上问题,本文提出了一种增强rPPG信号、抑制噪声的非接触式心率检测方法.在这种方法中,首先通过欧拉颜色放大技术对正常HR分布频带上的色度信息进行放大,避免rPPG信号过小被噪声淹没;接着使用人脸检测与跟踪技术选定合适的感兴趣皮肤区域;然后在感兴趣区域内提取放大后的色度信息,使用盲源分离方法和相关性分析分离出rPPG信号;最后对rPPG信号进行时域滤波与功率谱密度分析,估计出HR值.经多组实验验证,本文所提方法相比于以前方法具有更高的HR估计精度.     

气动喷射数值仿真分析

利用CFD软件Fluent建立数学物理模型,运用欧拉法和拉格朗日方法相结合的计算模型对离散相模型(DPM)进行三维数值模拟。研究当进口处空气速度为60m/s时,不同直径的固体颗粒在喷管外部流场的轨迹和横截面上的分布。仿真得到以下结论:在固体颗粒从喷管喷出后短距离内,固体颗粒大体上呈现圆锥状喷射,喷射的锥角随颗粒的减小而逐步减小;颗粒直径减小时,长轴半径接近短轴半径,逐步过渡为圆形。     

具时滞物价瑞利方程的Neimark-Sacker分支

研究了以滞量为参数的具时滞物价瑞利方程的数值Hopf分支问题。首先利用欧拉方法将得到的时滞差分方程表示为映射,然后利用离散动力系统的分支理论,在瑞利方程具有Hopf分支的条件下,讨论了差分方程Hopf分支存在的条件及连续系统与其数值逼近间的关系,最后证明了当连续系统产生Hopf分支时,其Euler离散将产生Neimark-Sacker分支,进而得到结论：Euler离散使得方程的Hopf分支性质得以保持。