检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2011年第7期19卷 1635-1642页

作者：张广才付宜利王树国高文朋贾晓岚哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了实现人脑T2加权MR图像的脑组织和非脑组织的分割,提出了一种基于三维形变曲面模型和数学形态学算法的MR T2图像脑提取方法。该方法分为两级提取:第一级提取依据脑解剖学知识,影像学知识及T2加权MR脑图像的组织在灰度直方图中的分布... 详细信息

为了实现人脑T2加权MR图像的脑组织和非脑组织的分割,提出了一种基于三维形变曲面模型和数学形态学算法的MR T2图像脑提取方法。该方法分为两级提取:第一级提取依据脑解剖学知识,影像学知识及T2加权MR脑图像的组织在灰度直方图中的分布规律,应用三维形变曲面模型和区域生长实现脑的初级提取;第二级提取则根据图像的局部信息,应用六邻域结构元素对脑初级提取结果进行数学形态学处理,使脑提取结果更精确。实验结果表明,使用该方法对人脑T2加权MR数据进行脑提取的准确率能达到94%以上。算法性能评估证明本算法能够比较好地实现T2加权MR图像的脑提取。

关键词：图像分割人脑磁共振图像三维形变曲面模型区域生长数学形态学

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具有力矩传感器的柔性关节的振动抑制

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机器人 2011年第4期33卷 449-454页

作者：郭闯强倪风雷孙敬颋刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对具有谐波减速器的柔性关节机器人容易产生振动的问题,设计了一种轮辐式力矩传感器.该力矩传感器安装于谐波减速器输出端和机器人臂杆之间,用于反馈机械臂反作用于关节的扭转力矩,从而能够直接获得关节的振动状态信息.基于该力矩传... 详细信息

针对具有谐波减速器的柔性关节机器人容易产生振动的问题,设计了一种轮辐式力矩传感器.该力矩传感器安装于谐波减速器输出端和机器人臂杆之间,用于反馈机械臂反作用于关节的扭转力矩,从而能够直接获得关节的振动状态信息.基于该力矩传感器信息和计算的关节名义输出力矩,提出了一种新的振动抑制方法,在传统力矩负反馈PD控制器基础上通过增加名义输出力矩前馈补偿,实现了振动的快速抑制.建立了单关节控制实验平台,并进行了梯形轨迹跟踪振动抑制实验.实验结果表明:本文所提出的控制器不但能够快速抑制关节振动,而且不影响轨迹跟踪精度,从而解决了传统力矩负反馈PD控制器不能同时兼顾振动抑制效果和轨迹跟踪精度的问题.

关键词：机器人柔性关节力矩传感器振动抑制前馈补偿

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基于可视切线图的新型煤矿救援机器人路径规划

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吉林大学学报（工学版） 2011年第4期41卷 1107-1112页

作者：刘罡刘玉斌赵杰朱磊哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

针对未知环境建模问题阐述了可视切线图的概念,提出了一种未知环境下基于可视切线图的新型煤矿救援机器人路径规划方法,并采用'方向偏差最小'启发式策略搜索全局目标指导下的局部最优路径。仿真分析证明本文路径规划方法是可行... 详细信息

针对未知环境建模问题阐述了可视切线图的概念,提出了一种未知环境下基于可视切线图的新型煤矿救援机器人路径规划方法,并采用'方向偏差最小'启发式策略搜索全局目标指导下的局部最优路径。仿真分析证明本文路径规划方法是可行的,并且具有较好的环境适应能力,可以满足新型煤矿救援机器人在未知环境下的运动要求。

关键词：自动控制技术路径规划可视切线图煤矿救援机器人履带机器人

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基于腹腔微创手术机器人的主从控制技术研究

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机器人 2011年第1期33卷 53-58页

作者：谢琦潘博付宜利王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问... 详细信息

根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问题,基于等效微分变换法,提出适合手术机器人的实时主从控制算法.设计了适合手术机器人实时主从控制的实时快速轨迹规划方法,解决经典轨迹规划方法需要预知运动轨迹、离线计算的问题.通过设计数字滤波器,对主手信号进行二次滤波,消除了手术医生手部抖动对手术机器人精度的影响.

关键词：微创外科手术机器人主从控制轨迹规划抖动消除

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基于超熵和模糊集理论的带钢表面缺陷分割

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光学精密工程 2011年第7期19卷 1651-1658页

作者：杨永敏樊继壮赵杰哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

由于冷轧带钢表面缺陷图像中存在过渡区,在图像分割过程中既要利用灰度信息也要利用空间结构信息才能取得好的分割效果。因此,本文研究了信息熵中的超熵以及模糊集理论,根据超熵可以用来测度图像的空间结构,模糊集可以描述出图像灰度过... 详细信息

由于冷轧带钢表面缺陷图像中存在过渡区,在图像分割过程中既要利用灰度信息也要利用空间结构信息才能取得好的分割效果。因此,本文研究了信息熵中的超熵以及模糊集理论,根据超熵可以用来测度图像的空间结构,模糊集可以描述出图像灰度过渡区的特性,提出了一种基于超熵和模糊集理论的图像分割算法。结合超熵和模糊集理论构建出模糊超熵,通过计算图像的最大模糊超熵所对应的最优隶属度函数参数组合确定了分割阈值,并利用该阈值完成图像分割。将该算法与Ostu以及一维最大模糊熵分割算法相比较,结果显示,本文算法能够准确地从背景中提取缺陷,有效地抑制了过分割现象。利用提出的误分割率和有效信息率对分割后的图像进行定量评价,结果表明,用本文算法分割后的图像有效信息率在3种方法中最高,均在82.7%以上,同时误分割率均低于2.1%。

关键词：缺陷图像模糊理论超熵图像分割

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空间网状捕获接口的等效抓捕控制

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机器人 2011年第5期33卷 533-538,627页

作者：介党阳倪风雷谭益松刘宏蔡鹤皋哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

在空间大型机械臂在轨抓捕过程中,其关节柔性及长臀杆的变形会产生较大的末端跟踪及定位误差,因此很难实现成功抓捕.为此,本文研制了一种空间应用的网状捕获对接接口,提高了大臂末端执行器在大定位误差下的抓捕能力.同时,为了提高末端... 详细信息

在空间大型机械臂在轨抓捕过程中,其关节柔性及长臀杆的变形会产生较大的末端跟踪及定位误差,因此很难实现成功抓捕.为此,本文研制了一种空间应用的网状捕获对接接口,提高了大臂末端执行器在大定位误差下的抓捕能力.同时,为了提高末端执行器与目标之间的非相对零速情况下的抓捕性能,利用等效抓捕的思想避开了抓捕过程中捕获接口对目标抓钩纠偏力建模复杂的问题,将问题简化为对目标抓钩端点在捕获面上投影的位置跟踪问题,实现了在末端执行器与目标具有一定的相对逃逸速度的情况下的成功抓捕.实验表明,利用本文提出的控制策略增大了网状捕获接口的抓捕容差范围,从而验证了本文提出的控制策略的何效性.

关键词：空间捕获网状捕获接口抓捕控制在轨抓捕

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多自由度仿生假手嵌入式控制系统及其抓取策略

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机器人 2011年第1期33卷 22-27页

作者：李楠赵京东姜力刘宏蔡鹤皋哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150086

为一种能够实现5指独立动作以及具备人机交互能力的多自由度仿生假手设计了手部嵌入式控制系统.该系统由传感器系统和运动控制系统构成,集成于假手机体内部,通过通信总线与上层控制器交换信息.传感器系统包括3种类型,共12个传感器,可为... 详细信息

为一种能够实现5指独立动作以及具备人机交互能力的多自由度仿生假手设计了手部嵌入式控制系统.该系统由传感器系统和运动控制系统构成,集成于假手机体内部,通过通信总线与上层控制器交换信息.传感器系统包括3种类型,共12个传感器,可为假手自主抓取以及人机交互中的感觉反馈提供数据,运动控制系统用于控制、驱动各手指动作.此外,本文以基于位置的阻抗控制为底层,以动作预构形为上层设计了分层控制策略.实验表明,该嵌入式控制系统和分层控制策略使假手实现了自主抓取功能,提高了抓取的柔顺性、稳定性和适应性.

关键词：嵌入式控制系统仿生假手预构形阻抗控制自主抓取

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导管机器人系统的主从介入

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机器人 2011年第5期33卷 579-584,591页

作者：付宜利高安柱刘浩李凯王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

传统的血管微创介入手术过程中医生在手术现场,其不可避免地遭受大量的X射线照射;并且导管的操作难度较大,对医生插管技术要求过高.针对此问题,研制了一种新型的集成有双电磁传感器的可定位导管机器人,并采用D-H法对其进行了运动学分析... 详细信息

传统的血管微创介入手术过程中医生在手术现场,其不可避免地遭受大量的X射线照射;并且导管的操作难度较大,对医生插管技术要求过高.针对此问题,研制了一种新型的集成有双电磁传感器的可定位导管机器人,并采用D-H法对其进行了运动学分析,同时设计了一套介入装置来代替医生进行导管操作,并通过对主从控制方法的研究实现了该系统的主从介入.在介入过程中,医生通过主手控制介入装置动作来实现导管的推/拉、旋转和弯曲操作,并可在引导图像的辅助下完成插管手术操作.实验表明,开发的可控导管具有较好的操作性能,介入装置实现了3种基本的介入操作,提高了导管的定位精度,同时主从介入方式也保证了医生在手术过程的安全性.

关键词：血管微创手术导管机器人系统可控导管介入装置主从控制

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一种由人类步行启发的半被动双足步行机器人

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第4期42卷 1028-1034页

作者：倪修华陈维山刘军考石胜君哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对半被动双足步行机器人所采用的控制方法大多较为复杂,并且缺乏控制参数对机器人性能影响的定量分析,从人类步行的生物力学研究得到启发,提出一种半被动双足步行机器人的控制方法,并定量分析该控制方法各参数对机器人性能的影响。在... 详细信息

针对半被动双足步行机器人所采用的控制方法大多较为复杂,并且缺乏控制参数对机器人性能影响的定量分析,从人类步行的生物力学研究得到启发,提出一种半被动双足步行机器人的控制方法,并定量分析该控制方法各参数对机器人性能的影响。在机器人摆动腿与地发生碰撞后开始于髋关节处施加方波力矩,作为动力输入。采用步态敏感范数衡量机器人的稳定性,采用无量纲步行能耗衡量机器人的步行效率。以稳定性、效率和步行速度作为机器人性能评价指标,通过仿真得到力矩、力矩作用时间和斜坡角度3个参数对机器人性能的影响。由于力矩在1个步行周期中没有做负功,该机器人具有与人类步行相似的高能量效率。该机器人能够实现沿上坡、下坡和平地步行。

关键词：半被动步行机器人稳定性效率速度

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基于月球车轮地作用地面力学积分模型的月壤力学参数辨识方法

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航空学报 2011年第6期32卷 1112-1123页

作者：丁亮高海波邓宗全熊历冰郭军龙吕焱哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

月壤力学特性参数的研究可以使人们了解更多的星球地质学信息,也是进行月球探测车等设备开发以及未来从事人类月球活动的工程基础。利用月球车轮地作用测试平台和模拟月壤对6种不同尺寸和轮刺的车轮进行试验,利用传统压板试验和剪切试... 详细信息

月壤力学特性参数的研究可以使人们了解更多的星球地质学信息,也是进行月球探测车等设备开发以及未来从事人类月球活动的工程基础。利用月球车轮地作用测试平台和模拟月壤对6种不同尺寸和轮刺的车轮进行试验,利用传统压板试验和剪切试验测量土壤力学参数。针对月球车轮地作用地面力学积分模型进行耦合度和参数敏感度分析,进而将8个力学参数分为3组,即接触角系数、承压特性参数和剪切特性参数。提出一种循环迭代的参数辨识方法,利用相关度最大的挂钩牵引力、沉陷量和前进阻力矩分别对3组参数依次进行辨识。采用试验数据进行验证,结果表明,此方法可以高精度地辨识土壤的3个剪切参数,组合沉陷模量可以设定为一典型值,接触角系数和沉陷指数系数与车轮相关,反映了车轮的轮刺效应和尺寸效应。该方法避免了简化模型带来的参数辨识误差,实现了对于月壤参数的全面辨识,既可以估计月壤特性,还可以提高轮地作用力学模型的预测精度。

关键词：月球车轮地作用地面力学参数辨识月壤滑转率月球着陆

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