具有亚像素精度的冗余特征机器人视觉伺服控制

为克服机器人视觉伺服系统对位姿估算及标定精度的依赖性,结合前期特征识别和后期视觉伺服控制,提出基于冗余特征的机器人视觉伺服控制方法.首先,针对图像处理计算密集的问题,从加快特征提取运算速度考虑,研究了矢量数据的递归贪婪压缩算法;其次,从提高图像空间测量精度考虑,研究了基于向量正交性的亚像素特征提取方法,并结合合作目标形状,给出基于多边形形状拟合的目标识别实验性准则;最后,基于图像视觉伺服理论和任务函数方法,直接以具有亚像素级的冗余图像特征作为反馈信息,建立了机器人视觉伺服控制模型,并进行了视觉伺服验证试验.理论分析和实验结果表明,本文提出的视觉伺服控制方法能够在复杂的环境下快速稳定地提取伺服特征,并对标定误差和深度估计误差具有一定的鲁棒性.      

视觉伺服机器人视界内的直接路径规划

建立了GRB-400单目视觉伺服机器人的图像雅可比矩阵，针对此动态双环系统设计了控制算法使视觉伺服闭环运动控制系统稳定．根据视觉伺服闭环运动控制系统的需要，提出了最速下降法与惩罚函数法相结合的平面规划方法,在机器人的视界内解决一定时间内最小能量的路径规划问题．仿真与实验结果表明。机器人根据在其视觉范围内的目标物体的位置即可采用上述方法确定优化的路径。     

基于FH视觉的电池注液孔焊接系统设计

针对方壳锂电池的注液孔激光焊接工艺,设计了一种双工位的自动焊接系统。采用欧姆龙视觉系统FH-1050的检测算法,实现注夜孔的精准定位,并使用高精度的伺服滑台带动激光枪头进行焊接。采用欧姆龙NX1P2 PLC作为系统主控,通过PLC内部Ethercat总线和I/O与各子系统进行信号传递,提高信息传输速度。实际生产验证表明:该系统焊接稳定,满足工业需求;同时使用ABB机械手配合其电池上下料,有效节约人力成本。     

基于极低频输入下脉冲跟踪伺服控制方法研究

伺服控制系统在低速跟踪时，容易出现低速不平滑，文中提出了一种基于智能控制器的复合控制设计方法，仿真结果和实验结果证明了该方法具有优良的控制特性，满足极你频下伺服控制的要求 。     

自动淬回火机械手传动装置的系统可靠性分析

自行研制的自动淬回火机械手传动装置是一个由４个机械手组成的机械系统，以其中取料机械手传动装置为例，采用故障树分析方法对其建立数学模型，进行可靠性定性和定量分析，并对整个系统的可靠性作了扼要阐述。     

智能作业系统的研究

通过智能机械手作业的过程介绍了在传感器系统，关节直流电机的控制和专用电源等几个方面的结构情况。     

伺服控制在挖掘机液压操纵系统中的应用分析

本文以伺服控制装置在挖掘机液压系统中的应用入手，对其基本原理，实例及特点几个方面进行了分析，从而积累了一定的有益资料。     

机器人的三维运动仿真

通过对一个机器人机械手三维实时运动仿真系统实例的介绍和分析，阐述了利用OpenGL图形库实现机器人运动仿真的有效方法，重点分析了机器人运动学模型的构建及仿真过程的动态显示，并且讨论了该仿真系统的主要功能模块构成。最后总结了该仿真系统的主要特点，指出了OpenGL在机器人运动仿真中的应用前景。     

位置控制DDC系统的设计

在速度伺服单元的基础上，设计位置控制ＤＤＣ系统，并介绍系统的硬件构成和控制软件，还对系统参数的选择进行了讨论。     

公路智能检测机械手设计与数学建模

针对机器视觉应用于公路复杂构造物检测时图像采集质量低、适应性差等问题,提出了一种基于机器人技术的空间位姿调整方案,研究了智能检测机械手的结构设计、数学建模等。基于复杂表面检测系统工作原理及关键技术,对机械手的总体结构、基座、工作平台及运动分支等进行了详细设计;面向应用需求建立了包含相机安装参数的智能机械手位姿补偿模型,基于各运动分支连杆参数建立了机械手运动学模型,给出了各主动输入量的数学表达式;通过数值方法,分析了机械手在不同设计时速的隧道内检测时的位姿补偿以及运动分支主动输入量,并阐明了系统工作原理。     

Application of image morphology in detecting and extracting the initial welding position

A method of image morphology in detecting and extracting the initial welding position during the autonomous welding process is described. During the process, firstly visual sensing technology is used to capture the straight seam image, and secondly the image edges are detected by morphological corrosion edge detection algorithm, with which can retain the critical information while filter other interferences effectively at the same time. Then morphological processing algorithm is used to conduct the direction of filter by selecting the multidirectional linear structuring elements and finally get the initial weld position point coordinates with the Hough transform. The algorithm is simple, rapid, self-adaptability with high accuracy for interferences except long lines so as to accomplish the entire process of detecting the initial welding position. It can meet the practical demands of automatic guidance for robotic welding.     

重庆河段泥沙模型监控系统

介绍采用PC电脑实现可视管理的“重庆河段泥沙模型监控系统” .论述了系统的主要结构、基本功能以及系统控制原理 .并提出一种伺服电机PWM位控的原理和方法 .     

利用视频压缩开发机车仿真器的视景系统

回顾了机车仿真器视景系统的发展过程,分析了传统方法的缺点;从该系统的特点发出,通过对编码理论和图像序列的深入研究,提出了利用视频压缩技术实现机车仿真器视景系统的新思路和新概念。为子模拟场景的变化,提出了特效处理实现的实现方法。     

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针对现有交通路口车辆排队长度检测系统处理速度低、无法适用于实际复杂路口环境的缺陷,设计了一种基于FPGA的实时车辆排队长度图像检测系统.通过形态学边缘处理检测车辆的存在,对检测出的车队轮廓进行水平投影并采用一种基于信息量的车辆度量方法从投影结果中提取了排队的队尾,同时在确定排队长度时通过对算法参数的自适应调整有效消除图像逆透视效果的干扰;整个图像处理过程完全利用FPGA硬件逻辑实现,采用五级并行流水设计保证图像采集、高斯滤波、Sobel边缘检测、阈值分割和形态学腐蚀处理同步执行且同时完成,实现了对分辨率为720×576的图像25帧/s的处理速度.实验结果表明,系统性能良好,工作稳定,算法简单实用,具有较好的应用前景.     

Development of a Robotic Cochlear Implantation System

Traditional cochlear implantation surgery has problems such as high surgical accuracy requirement and large trauma,which cause the difficulty of the operation and the high requirements for doctors,so that only a few doctors can complete the operation independently.However,there is no research on robotic cochlear implantation in China.In response to this problem,a robotic cochlear implantation system is proposed.The robot is controlled by robot operating system (ROS).A simulation environment for the overall surgery is established on the ROS based on the real surgery environment.Through the analysis of the kinematics and the motion planning algorithm of the manipulator,an appropriate motion mode is designed to control the motion of the manipulator,and perform the surgery under the simulation environment.A simple and feasible method of navigation is proposed,and through the model experiment,the feasibility of robotic cochlear implantation surgery is verified.     

基于GPGPU的快速医学图像FCM分割算法

由于医学图像生成容易受到空间时间影响,噪声较大,具有不确定性,传统的硬分割方法很难取得理想的分割结果.模糊分类技术能很好地处理医学图像中的不确定性,却由于计算量大不能保证实时性.灰度统计方法和通用计算图形处理器技术的引入,保证了初始聚类中心的准确性.又由于模糊C均值聚类算法是可并行的,将其改进并在图形处理器上完成计算,降低了算法迭代次数和计算时间,保证了实时性.实验结果表明,使用该方法对医学图像分割得到了良好的结果.     

基于DSP的摆式列车测控系统研制

摆式列车是专门为曲线过多的线路设计的新型列车,在运行中需要实时地检测线路和列车状态参数并对它们进行实时处理,同时基于高可靠性考虑,其空系统对处理速度和运算精度要求非常高。介绍了以通用数字信号处理器（Digital Signal Processors,简称DSP）为核心,实时对摆式列车进行测量与控制的测控系统。     

基于模糊补偿的RBF神经网络机械手控制

针对机械手系统的高精度轨迹跟踪控制,提出了一种基于模糊补偿的RBF（radial basis function）神经网络机械手控制方法.该方法首先利用PD（proportional-integral）控制器获得机械手的控制策略,将其输出作为RBF神经网络的输入,并学习得到系统模型;然后运用模糊逻辑补偿器对系统扰动和建模误差进行补偿;最后,在MATLAB/Simulink平台上针对两关节机械臂,进行了有模糊补偿和无模糊补偿系统跟踪的均方根误差测量仿真实验.研究结果表明,两关节机械臂的控制精度分别提高了60.8%和71.4%,本文提出的方法能够解决机械手实际模型很难精确建立的问题,并能对系统未建模部分和扰动部分进行自适应补偿.