检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2017年第2期39卷 182-188页

作者：刘杰张建勋代煜南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

针对稠密立体匹配中支持窗口的尺寸、形状和深度相似像素难以选择,以及物体边界和遮挡区域难以处理的问题,提出一种基于区域增长的局部立体匹配算法.首先应用区域增长的方法,通过颜色相似性和连通性约束动态地获得完全自适应的支持窗口... 详细信息

针对稠密立体匹配中支持窗口的尺寸、形状和深度相似像素难以选择,以及物体边界和遮挡区域难以处理的问题,提出一种基于区域增长的局部立体匹配算法.首先应用区域增长的方法,通过颜色相似性和连通性约束动态地获得完全自适应的支持窗口.然后运用不同的策略为支持窗口内像素和搜索窗口内其他像素分配权值,减弱非深度相似像素对支持窗口的影响,并摒弃视差范围内不符合形状相似标准的支持窗口.最后,计算匹配代价.应用WTA(赢者全取)策略获得初始视差,统计支持窗口内符合置信度条件的像素的视差频率,以出现频率最高的视差作为最优视差.通过对支持区域获取、代价聚合和视差搜索步骤的分析和优化,降低算法复杂度.通过Middlebury平台的检验,表明算法具有良好的性能.

关键词：局部立体匹配区域增长形状相似性支持窗口视差精调

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面向微加工的虚拟光刻系统建模与实现

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高技术通讯 2009年第1期19卷 76-81页

作者：孙广毅赵新卢桂章南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

提出了一种面向微加工的虚拟光刻系统Litho3D。该系统采用傅立叶光学成像模型、光刻胶曝光及显影模型,实现了投影式光学光刻的三维模拟。它拥有标准的GDSII、CIF版图格式接口和支持各种光学参数(包括数值孔径、波长、离焦量,光刻胶厚度... 详细信息

提出了一种面向微加工的虚拟光刻系统Litho3D。该系统采用傅立叶光学成像模型、光刻胶曝光及显影模型,实现了投影式光学光刻的三维模拟。它拥有标准的GDSII、CIF版图格式接口和支持各种光学参数(包括数值孔径、波长、离焦量,光刻胶厚度、表面折射率等)的模拟设置。模拟结果的显示采用了体绘制与网格相结合的方法,增强了结果的可视性。此外,光刻模拟结果可以直接导入到虚拟工艺系统ZProcess中作为刻蚀工艺的掩膜输入,实现了光刻工艺与其他微机电系统(MEMS)工艺模拟的无缝集成。一系列模拟结果验证了该系统的可行性。

关键词：微加工光刻虚拟工艺工艺模拟

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基于振动触觉反馈的机器人辅助骨曲面铣削

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机器人 2021年第4期43卷 484-492页

作者：王景港夏光明代煜张建勋南开大学机器人与信息自动化研究所天津300350

在骨曲面铣削时,机器人在控制铣削深度的同时需调整刀具与骨面的夹角来确保手术质量.针对这一问题,本文首先建立了铣刀的振动模型,讨论了铣削时铣刀与骨切面的夹角对铣削振动的影响.其次利用固定在铣刀上的三轴加速度传感器,采集铣刀在... 详细信息

在骨曲面铣削时,机器人在控制铣削深度的同时需调整刀具与骨面的夹角来确保手术质量.针对这一问题,本文首先建立了铣刀的振动模型,讨论了铣削时铣刀与骨切面的夹角对铣削振动的影响.其次利用固定在铣刀上的三轴加速度传感器,采集铣刀在铣削过程中的振动信号,并使用快速傅里叶变换从信号中提取出铣刀旋转频率谐波的幅值.然后通过先验实验拟合出切向加速度信号中的一次谐波幅值与深度的线性关系,同时得到轴向加速度信号中的一次谐波幅值随夹角变化的关系,证明这两种谐波幅值可作为控制深度和夹角的反馈量.最后利用PID(比例-积分-微分)控制器和机器人逆运动学提出了基于振动触觉的骨曲面铣削方法.实验结果表明,铣削深度设置值为0.5 mm时,未引入和引入夹角控制方法时的骨曲面铣削深度的均值和标准差分别为0.455 mm±0.046 mm和0.499 mm±0.028 mm.所提方法能提高机器人铣削骨曲面的精确度.

关键词：骨铣削快速傅里叶变换手术机器人 PID控制振动信号分析

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Tele-LightSaber——一种高对抗度竞争型网络机器人系统

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机器人 2009年第6期31卷 505-512页

作者：刘景泰李海丰孙雷黄际劲张星星李岩南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

竞争型网络机器人系统具有交互性强、对实时性要求高等特点.为了研究适用于强交互竞争型网络机器人系统的控制模式和控制方法,本文设计并实现了一种高对抗度的竞争型网络机器人作业Tele-LightSaber,并在此基础上提出了将上层人工遥操作... 详细信息

竞争型网络机器人系统具有交互性强、对实时性要求高等特点.为了研究适用于强交互竞争型网络机器人系统的控制模式和控制方法,本文设计并实现了一种高对抗度的竞争型网络机器人作业Tele-LightSaber,并在此基础上提出了将上层人工遥操作与底层视觉伺服相结合的控制模式.最后,分别利用本文提出的控制模式与传统人工遥操作模式对Tele-LightSaber作业进行控制,实验结果表明,本文提出的控制模式具有更强的实时性以及更小的跟踪误差.

关键词：竞争型网络机器人强交互智能分配视觉伺服

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竞争型机器人仿真系统设计与实现

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机器人 2011年第6期33卷 649-657页

作者：于凯妍刘景泰卢翔李海丰李岩孙雷南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

为满足竞争型机器人系统Tele-LightSaber(TLS)对竞争博弈算法和相关的视觉伺服控制策略快速验证的要求,本文结合遥击剑TLS实验平台及其作业特点,设计并实现了基于"人机智能和谐分配"的竞争型机器人仿真系统.通过系统配置及离... 详细信息

为满足竞争型机器人系统Tele-LightSaber(TLS)对竞争博弈算法和相关的视觉伺服控制策略快速验证的要求,本文结合遥击剑TLS实验平台及其作业特点,设计并实现了基于"人机智能和谐分配"的竞争型机器人仿真系统.通过系统配置及离线编程,对实验数据再现并进行误差分析,表明本仿真系统能够较好地模拟实际系统,为TLS系统实验提供了前期的验证平台.

关键词：竞争型机器人系统 Matlab仿真视觉伺服离线编程误差分析

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CCD读出电路中数字补偿式一阶模拟滤波器设计

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光电工程 2008年第6期35卷 135-140页

作者：裴晓旭鞠浩张建勋南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

CCD读出电路中低通滤波器在改善系统输出信噪比的同时,不可避免地会产生像素串扰,造成信息畸变。本文针对CCD读出电路中像素串扰造成的信息畸变问题进行理论分析,推导出信息畸变度与一阶低通模拟滤波器截止频率的关系。并针对视频模拟... 详细信息

CCD读出电路中低通滤波器在改善系统输出信噪比的同时,不可避免地会产生像素串扰,造成信息畸变。本文针对CCD读出电路中像素串扰造成的信息畸变问题进行理论分析,推导出信息畸变度与一阶低通模拟滤波器截止频率的关系。并针对视频模拟滤波电路中高阶滤波器的实现困难,提出一种数字补偿式一阶低通模拟滤波器的设计方法,该方法根据本文对信息畸变理论的分析,采用一阶低通滤波器,在满足信息畸变度的前提下,极大降低系统截止频率,达到了应用系统的带宽要求,从而可以在应用系统设计中以一阶滤波器替代高阶滤波器。并设计实验进行验证,证明了该方法的正确性与有效性。

关键词：像素串扰读出电路一阶滤波器 CCD

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小型无人直升机的姿态与高度自适应反步控制

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控制理论与应用 2012年第3期29卷 381-388页

作者：孙秀云方勇纯孙宁南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

针对小型无人直升机的姿态与高度控制问题,本文提出了一种基于反步法的自适应控制策略.具体而言,首先对小型无人直升机的运动学模型进行了等效变换,使系统中未知参数满足线性参数化条件,然后应用反步法设计了包含主旋翼挥舞模型的姿态... 详细信息

针对小型无人直升机的姿态与高度控制问题,本文提出了一种基于反步法的自适应控制策略.具体而言,首先对小型无人直升机的运动学模型进行了等效变换,使系统中未知参数满足线性参数化条件,然后应用反步法设计了包含主旋翼挥舞模型的姿态与高度自适应控制器,并借助Lyapunov方法和芭芭拉定理对闭环系统的稳定性进行了严格的数学分析.最后,对该控制器的性能进行了仿真验证,结果表明在直升机质量和惯性矩阵存在不确定性(未知)的情况下,该控制算法依然能够取得良好的控制效果.

关键词：无人直升机自适应控制反步法姿态控制高度控制

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MEMS器件虚拟运行中运动规律求解器的设计与实现

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高技术通讯 2005年第12期15卷 24-29页

作者：谭宜勇赵新卢桂章南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

针对虚拟运行(在器件动态模型的基础上对MEMS器件运动性能进行评测的设计工具,其作用在于建立MEMS设计参数与器件运行之间的直接联系)中运动规律的联立、求解和实时仿真等问题,分析了几种典型MEMS器件的动态模型,提出了运动规律求解器... 详细信息

针对虚拟运行(在器件动态模型的基础上对MEMS器件运动性能进行评测的设计工具,其作用在于建立MEMS设计参数与器件运行之间的直接联系)中运动规律的联立、求解和实时仿真等问题,分析了几种典型MEMS器件的动态模型,提出了运动规律求解器的设计原理和体系结构,其中包括三项关键技术:物理运动规律在部件库系统中的形式化表示,物理问题自动求解的推理算法,以及离线编译的优化技术.最后,设计和实现了运动规律求解器原型系统,并在该系统中测试了微泵的虚拟运行,达到了通过修改阀片设计参数和膜片驱动参数实时观察虚拟运行中状态相应变化的目标,即在微泵的设计参数与其运行之间建立了直接的关联关系.

关键词：微电子机械系统(MEMs) 虚拟运行运动规律自动求解编译

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基于跨尺度引导图像滤波的稠密立体匹配

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光学学报 2018年第1期38卷 224-230页

作者：刘杰张建勋代煜苏赫南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

针对现有局部立体匹配算法在弱纹理表面、深度不连续处等特定区域匹配精度低、实时性难以满足要求等问题,提出了一种基于跨尺度引导图像滤波的稠密立体匹配算法。利用图像分割技术对立体图像进行预分割,得到分割区域内像素的聚合半径;... 详细信息

针对现有局部立体匹配算法在弱纹理表面、深度不连续处等特定区域匹配精度低、实时性难以满足要求等问题,提出了一种基于跨尺度引导图像滤波的稠密立体匹配算法。利用图像分割技术对立体图像进行预分割,得到分割区域内像素的聚合半径;以此半径为指导,在立体图代价空间中以3种不同尺寸的核进行滤波,引入正则化项确保聚合代价的一致性,以得到更有效的聚合代价;运用简单高效的贪心策略获取初步视差。基于Middlebury测试平台的实验结果表明所提算法兼具实时性和高效性。

关键词：机器视觉信号处理引导滤波立体匹配正则化跨尺度聚合代价

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基于振动反馈的铣削机器人运动控制

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第10期53卷 1093-1100页

作者：代煜贾宾张建勋曹广威夏光明南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071

机器人在利用高速旋转的刀具对目标材料进行铣削加工的过程中,刀具与铣削材料之间切削力的作用会使得整个铣削系统产生受迫振动.当被铣削的目标本身结构刚度较低时,铣削操作会使其产生一定的形变,不适宜利用空间位置作为控制量对铣削操... 详细信息

机器人在利用高速旋转的刀具对目标材料进行铣削加工的过程中,刀具与铣削材料之间切削力的作用会使得整个铣削系统产生受迫振动.当被铣削的目标本身结构刚度较低时,铣削操作会使其产生一定的形变,不适宜利用空间位置作为控制量对铣削操作进行自动控制.由于动力工具在不同切削深度会产生不同幅值的受迫振动,并且产生的振动信号可以有效包含刀具与铣削材料之间的状态信息,能作为有效的控制量对铣削机器人进行运动控制,达到良好的自动控制效果.本文建立铣削过程中系统的振动模型,并根据振动模型列出微分方程描述动力工具的受迫振动,通过加速度传感器对振动信号进行实时采集,分析所采集信号以验证所建物理模型的准确性.利用快速傅里叶变换(FFT)对信号进行处理,提取信号中频率是刀具旋转频率的整倍数的谐波分量.由于二次谐波的FFT幅值随铣削深度的增加有较为明显特征,并且在刀具空转状态最为稳定,选其作为控制量对铣削机器人进行运动控制.采用DSP芯片作为主控制器,通过PID算法对步进电机加以控制,可以使刀具在铣削过程保持稳定的切削深度.对所建控制系统进行稳定性分析,进行实验并对铣削深度进行测量,证明刀具在铣削过程中能维持在较为稳定的深度,验证了控制算法的有效性.

关键词：铣削机器人振动反馈 FFT DSP PID控制

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