面向末端刚度提升的机器人手臂关节角路径优化

针对六自由度串联关节机器人手臂,采用D-H法对手臂的操作空间进行了描述,得到了正、逆解运动学模型,建立了机械臂运动学方程.在各运动角度优化指标下,优选末端关节角度来增加手臂的刚度和稳定性,从而实现机械臂路径规划的优化.引入目标函数和遗传算子,提出了一种基于遗传算法的多目标机械臂路径规划算法.通过Matlab工具箱进行仿真验证,证明了该算法的有效性与可行性.     

乒乓球击球机械臂运动控制优化

针对乒乓球七自由度训练机械臂运动时间较长的问题,提出一种基于改进的三次B样条曲线和遗传优化算法的评判求机械臂击球轨迹最优规划方法,从而使机械臂在最短时间内击球成功,实现乒乓球运动七自由度机械臂的灵活控制.仿真结果表明,采用改进的遗传优化算法对机械臂运动轨迹进行优化后,乒乓球机械臂运动时间缩短了0.6 s左右,机械臂接球成功率由43%提升至76%.由此可知,优化机械臂运动时间能够进一步提高击球成功率,优化后的轨迹有利于乒乓球机械臂击球成功.     

基于空间变形梁的柔性机械臂刚-柔耦合动力学模型研究

针对作大范围空间运动的机械臂,提出了基于变形旋量理论的工业机器人机械臂刚柔耦合动力学建模方法;研究了机械臂空间变形耦合和扭转变形对动力学特性的影响;建立了作大范围空间运动柔性机械臂的刚-柔耦合动力学理论模型,该模型将机械臂应用到空间范围,并考虑扭转变形的影响。对模型做计算仿真分析,将分析结果与传统零次模型进行比较。结果表明:作大范围运动机械臂动力学方程的建立,旋量理论的应用解决了传统数学方法只限于平面运动的局限性;大范围运动与机械臂变形之间的耦合,对于机械臂杆件和终端有一定的影响;计及变形耦合影响的机械臂动力学特性将发生变化,机械臂振动频率会提高。     

基于遗传算法的多关节扫描仪参数标定

对多关节机械臂式三维坐标采集系统中使用的空间坐标模型和参数标定方法进行了研究，建立了多关节机械臂式三维坐标测量机构的坐标模型，讨论了模型中各系统参数的标定问题，在研究基于最小二乘法的标定方法之后提出了一种基于遗传算法的标定方法，它具有定标点数不受限制，精度高等优点，实验结果证明这种标定方法有较好的实用性和鲁棒性。     

新型仿生机械臂肩关节运动学仿真分析

基于仿生学,人体解剖学等基础知识,参照人体肩关节基本运动机理,合理分配自由度及确定各关节运动范围,根据不同关节运动特点选取相应驱动,设计新型肩关节结构.并进行运动学计算,以确定其关节与末端位置相互关系.通过运动学仿真验证运动学理论计算正确,并确定其工作空间及运动轨迹.说明机械臂肩关节结构及尺寸参数设计合理,并为后续动力学分析和控制提供良好基础.     

基于ADAMS的高空作业车举升臂动力学研究

以国产某型14 m折叠臂式高空作业车为研究对象,运用多体动力学软件ADAMS建立了举升臂的机构模型,在此基础上对其举升臂的作业过程进行了动态仿真分析,绘制出举升臂部件的速度、关节驱动力矩的变化曲线.仿真结果表明:通过使用软件内建函数可以很好的模拟举升臂的切换运动,为举升臂的运动控制提供了可行的方法.     

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.      

基于HyperWorks的转向垂臂拓扑优化

文中基于HyperWorks的拓扑优化技术对某商用车的转向垂臂进行轻量化设计,根据转向垂臂的受载与典型工况,对转向垂臂进行静力分析,并建立垂臂的拓扑优化模型;在垂臂拓扑优化结果的基础上对垂臂进行二次设计,对比优化前后的垂臂结构发现:新结构在维持原始、强度刚度基本不变的情况下质量减轻13.02%,实现了垂臂结构轻量化设计。     

基于Kriging模型的改进协同优化算法

为了提高协同优化算法的求解效率,利用Kriging模型,构造系统级近似优化模型,提出了基于Kriging模型的改进协同优化算法.该算法采用置信域与均匀设计相结合的方法,完成近似模型的更新;采用序列二次规划算法,完成优化问题的求解.以经典函数和减速器设计为例,验证了改进协同优化算法.结果表明:该算法能提高计算效率,在减速器设计中,迭代次数减少50%左右.     

基于ADAMS-Isight联合仿真的电子机械制动器增力机构结构参数优化

设计一种新型肘杆增力式机械制动器,为了优化该制动器增力机构的结构参数,在ADAMS软件平台上建立参数化模型,并进行初步仿真,获得该增力机构的初始增力效果.基于Isight软件集成ADAMS,以增力机构输出稳定最大夹紧力为目标进行优化设计,采用优化拉丁方实验设计方法设计试验变量,对得出的近似模型通过序列二次规划法(non...     

Inverse Kinematics Analysis of Weld Inspection Manipulator at Pipe Joint in Nuclear Industry

A redundant manipulator that can online clamp pipe was developed to track along a cylinder intersection curve. With an ultrasonic transducer mounted on its end-effector, the manipulator can perform welding seam inspection at pipe joint in nuclear industry. An inverse kinematics solution expressed in joint space was solved based on the combination of geometric method and D-H matrix transformation. Expression about joints variables was obtained based on the scanning parameters of pipeline. The analysis method and results can be widely applied for online trajectory planning of intersection curve scanning manipulators.     

两自由度并联机器人的RBF神经网络辨识自适应控制

针对平面两自由度五杆并联机器人的轨迹跟踪问题,提出了一种基于RBF神经网络的自适应PID控制方法.该控制方案利用RBF神经网络自适应学习辨识并联机器人系统的未知非线性动态,可以在线调整PID控制参数以实现高精度控制.仿真结果显示该控制策略可以精确实现对于并联五杆机器人的轨迹跟踪控制,该方法的自适应性和跟踪性能均优于传统的PID控制.     

An improved frame-layer bit allocation scheme for H.264/AVC rate control

In this paper, we aim at improving the video quality degradation due to high motions or scene changes. An improved frame-layer bit allocation scheme for H.264/AVC rate control is proposed. First, current frame is pre-encoded in 16×16 modes with a fixed quantization parameter (QP). The frame coding complexity is then measured based on the resulting bits and peak signal-to-ratio (PSNR) in the pre-coding stage. Finally, a bit budgetis calculated for current frame according to its coding complexity and inter-frame PSNR fluctuation, combined with the buffer status. Simulation results show that, in comparison with the H.264 adopted rate control scheme, our method is more efficient to suppress the sharp PSNR drops caused by high motions and scene changes. The visual quality variations in a sequence are also relieved.     

基于偏好序的高铁票价与售票时间窗联合优化

采用形式灵活且适用性好的偏好序模型刻画旅客购票选择行为，拓展现有高速铁路动态定价与售票控制策略联合优化的研究方法。按照票价变动范围划分客票等级，结合偏好序模型的特点，通过决策各等级客票售票时间窗进行售票控制，同时，在一定范围内优化各客票等级的票价，实现票价与售票控制的联合决策。本文在分析弹性客流的基础上，采用偏好序选择概率、 到达率和时间窗长度测算客票销售量。根据运营需要设定客票产品排序，以各客票产品停售时间和票价作为决策变量，建立以期望总收益最大为目标的非线性规划模型，并且将粒子群算法与线性规划精确求解嵌套求解模型。以京沪高铁为背景进行数值实验，结果表明：与固定各等级票价只优化售票时间窗的方案相比，联合优化方案可提升期望总收益约4.54%；不同需求水平下，联合优化方案的期望总收益均高于固定票价方案；期望总收益随着转移购买概率增加而增加，且不同转移概率取值下联合优化方案的期望总收益均高于固定票价方案。所提方案可为高铁列车动态定价和制定售票控制策略提供决策支持。     

土工格栅在新旧路拼接设计中的应用

由于公路建设的迅猛发展,对一些满负荷运行的公路需要进行拓宽改造,新老路基拼接已经成为公路建设工程中一个重要的研究课题。故针对省道邢昔线南良舍—皇寺段改建工程中新老路基结合部拼接处理方案进行分析研究,探讨土工格栅在解决因路基不均匀沉降而引起的纵、横向裂缝等病害问题上的应用,对于保证新老路基结合部道路的使用品质具有重要的意义。     

基于Workbench的分动器壳体有限元分析

以某SUV分动器壳体为研究对象,在进行受力分析基础上,运用有限元分析软件Workbench对其进行了应力和应变分析,分析结果表明分动器壳体连接处螺栓孔应力较大.提出了加大加厚连接螺栓孔处壳体的改进方案,得出了满意的结果,使得壳体应力分布合理.     

Non-interactive and non-malleable commitment scheme based on q-one way group homomorphisms

Commitment scheme is a basic component of many cryptographic protocols, such as coin-tossing, identification schemes, zero-knowledge and multi-party computation. In order to prevent man-in-middle attacks, non-malleability is taken into account. Many forming works focus on designing non-malleable commitments schemes based on number theory assumptions. In this paper we give a general framework to construct non- interactive and non-malleable commitment scheme with respect to opening based on more general assumptions called q-one way group homomorphisms (q-OWGH). Our scheme is more general since many existing commitment schemes can be deduced from our scheme.     

基于端到端失真优化的无线视频联合编码方案

在无线视频传输环境端到端失真分析的基础上,针对H.264视频流建立了一种新的端到端失真模型.在使用LDPC信道编码方式与该失真分析模型的基础上,提出了一种基于端到端失真优化的联合信源信道编码方案.该方案根据当前无线信道的信噪比与信道带宽等状态信息,自适应地调节信源编码量化参数和信道编码码率,使端到端失真最小.实验结果表明,与固定码率编码相比,本文提出的联合信源信道编码方案可在不增加带宽的情况下显著提高视频传输质量.     

Resource Partitioning and Routing Optimization in Relay Enhanced Cellular Network

A joint routing and resource partitioning scheme were proposed to improve cell capacity and user throughput of cellular network enhanced with two-hop fixed relay nodes (FRNs). Radio resources are partitioned under a reuse partitioning based framework, which guarantees effective and efficient inter-cell interference management. At the same time, each mobile terminal was assigned a channel-dependent route by the routing controller, which tries to maximize the cell capacity under the constraint imposed by reuse partitioning. Intensive computer simulations demonstrate the performance superiority of the FRN enhanced cellular network employing this scheme in comparison with conventional network, as well as the validity of the channel-dependent routing mechanism.