检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2018年第4期40卷 413-422页

作者：王政伟甘亚辉戴先中东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

为了使机器人适应更广泛、更复杂的任务需求,实现人与机器人的协作与共融,精确并实时地计算人与机器人之间的相对距离成为了不可避免的问题.针对该问题,提出了一种协作环境下的人机距离建模方法以及计算人机间最小距离的迭代算法.首先,... 详细信息

为了使机器人适应更广泛、更复杂的任务需求,实现人与机器人的协作与共融,精确并实时地计算人与机器人之间的相对距离成为了不可避免的问题.针对该问题,提出了一种协作环境下的人机距离建模方法以及计算人机间最小距离的迭代算法.首先,利用机器人的3D模型构建机器人结构特征,并通过3D视觉传感器提取人体骨骼特征,将以上2组特征映射到同一坐标空间中建立协作环境下的人机距离模型.然后,在此模型的基础上迭代计算人与机器人间的最小距离并给出对应的空间位置点.最后以ABB公司的YuMi机器人为测试对象进行人机最小距离测量实验,实验结果表明该方法降低了建模难度、实现了计算的实时性,验证了该建模方法与迭代算法的有效性和实用性.

关键词：人机协作距离模型 3D视觉迭代算法最小距离

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柴油机油量执行器的干扰估计滑模控制方法

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控制理论与应用 2018年第11期35卷 1568-1576页

作者：孙昊李世华东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

油量执行器是电控分配泵的核心部件之一,其直接控制着柴油发动机的燃油喷射量.模型非线性与外部扰动是油量执行器系统中不可避免的影响因素,前期的许多研究忽略了这些非线性,使得闭环系统性能并不理想.本文考虑了旋转电磁铁和复位弹簧... 详细信息

油量执行器是电控分配泵的核心部件之一,其直接控制着柴油发动机的燃油喷射量.模型非线性与外部扰动是油量执行器系统中不可避免的影响因素,前期的许多研究忽略了这些非线性,使得闭环系统性能并不理想.本文考虑了旋转电磁铁和复位弹簧等非线性特性的建模,得到了油量执行器系统的数学模型.进而,在基于模型对系统非线性进行抵消之后引入扩张状态观测器对系统外部干扰和不确定性进行估计,设计了基于扩张状态观测器的滑模控制律.该控制律在保证鲁棒性的同时,可以使得切换增益幅值更小,有利于减小滑模控制的抖振问题.最后,通过MATLAB/Simulink仿真和dSPACE平台实验验证了所提方法的可行性和有效性.

关键词：油量执行器滑模控制扩张状态观测器柴油机

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面向航空发动机装配线的知识化制造系统重调度和自重构

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控制理论与应用 2017年第7期34卷 903-911页

作者：万晓琴严洪森东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

为了解决航空发动机装配过程中存在的不确定返工问题,建立了面向航空发动机装配线的知识化制造系统(knowledgeable manufacturing system,KMS)重调度和班组自重构优化模型,提出装配线重调度及自重构集成优化算法.在算法调度层,证明了以... 详细信息

为了解决航空发动机装配过程中存在的不确定返工问题,建立了面向航空发动机装配线的知识化制造系统(knowledgeable manufacturing system,KMS)重调度和班组自重构优化模型,提出装配线重调度及自重构集成优化算法.在算法调度层,证明了以加权完工成本为优化目标的工序排序性质,并对工序进行初始排序.定义了3种邻域结构,用变邻域搜索(variable neighborhood search,VNS)对工序在并行装配组上的指派问题和调度问题进行优化.在重构层,在不违背装配组装配技能约束的前提下利用装配线负载平衡原则对装配班组进行配置,并采用禁忌搜索(tabu search,TS)对班组配置进行优化.仿真实验结果表明了模型与算法的有效性.

关键词：知识化制造自重构装配重调度

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基于Sierra Lite抖动算法的散焦投影光栅测量

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光学学报 2014年第3期34卷 127-135页

作者：吕江昭达飞鹏郑东亮东南大学自动化学院江苏南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

投影仪散焦技术克服了实时光栅投影三维测量中的投影仪非线性问题,但散焦产生的高次谐波会大大降低散焦光栅的正弦性,带来明显的测量误差。提出了采用"S"形扫描Sierra Lite抖动算法生成二值抖动光栅,较大地改善了散焦后光栅... 详细信息

投影仪散焦技术克服了实时光栅投影三维测量中的投影仪非线性问题,但散焦产生的高次谐波会大大降低散焦光栅的正弦性,带来明显的测量误差。提出了采用"S"形扫描Sierra Lite抖动算法生成二值抖动光栅,较大地改善了散焦后光栅的正弦性,将该抖动技术生成的散焦光栅用于传统的相移算法,基于投影仪散焦投影,得到用于三维测量的绝对相位信息。仿真结果验证了该方法的有效性,改善了散焦光栅的正弦性,提高了相位质量。实际测量实验与仿真结果相一致。与已有的Bayer有序抖动和Floyd-Steinberg抖动生成的光栅相比,所提算法运算速度快,生成光栅正弦性较好,更加适用于散焦投影测量。

关键词：测量 Sierra Lite抖动算法光栅投影散焦条纹分析

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知识化制造系统产品工艺路线的自重构

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计算机集成制造系统 2013年第7期19卷 1559-1568页

作者：万晓琴严洪森东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

为满足动态多变的产品需求,研究了知识化制造产品工艺路线自重构问题。以最小化平均在制品水平和最小化重构后各工序在机器上的分配变动数目为目标,在满足生产率、工序优先顺序、工件加工完整性、机器加工可行性约束的前提下,对产品工... 详细信息

为满足动态多变的产品需求,研究了知识化制造产品工艺路线自重构问题。以最小化平均在制品水平和最小化重构后各工序在机器上的分配变动数目为目标,在满足生产率、工序优先顺序、工件加工完整性、机器加工可行性约束的前提下,对产品工艺路线重构问题进行数学建模。提出了改进的混沌非支配排序遗传算法,利用带随机参数的Skew Tent映射对种群个体进行扰动,避免搜索陷入局部最优。设计了基于工序优先约束矩阵和候选机器集的解码方法,可获得产品可行的加工工序序列及加工机器序列。通过实例研究验证了模型和算法的有效性,为决策者提供了多种可选工艺路线重构方案。

关键词：知识化制造自重构工艺路线规划混沌非支配排序遗传算法

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一种高效的开放式关节型机器人3D仿真环境构建方法

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机器人 2012年第5期34卷 628-633页

作者：甘亚辉戴先中东南大学自动化学院江苏南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

提出了一种高效地构建开放式的机器人3D仿真环境的方法.该方法以Matlab软件为平台,充分结合Pro/E等3D实体设计软件、Matlab机器人工具箱和Matlab 3D动画技术建立可视化程度高、细节显示逼真的机器人3D仿真研究平台.以应用广泛的VA1400... 详细信息

提出了一种高效地构建开放式的机器人3D仿真环境的方法.该方法以Matlab软件为平台,充分结合Pro/E等3D实体设计软件、Matlab机器人工具箱和Matlab 3D动画技术建立可视化程度高、细节显示逼真的机器人3D仿真研究平台.以应用广泛的VA1400弧焊机器人为例,详细介绍了机器人3D仿真模型的建立、仿真实体的数据导入和仿真系统的3D动画演示等步骤,最终得到一个系统软件开放程度高、可视化效果逼真的机器人3D仿真环境.给出了仿真系统的部分显示效果,验证了本方法的有效性.

关键词：机器人3D仿真弧焊机器人机器人工具箱 3D动画技术

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双臂协调搬运过程中基于变阻抗模型的位置/力混合控制

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机器人 2019年第6期41卷 795-802,812页

作者：段晋军甘亚辉戴先中东南大学自动化学院江苏南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对双臂协调搬运中同时存在外部干扰和内力约束的复杂耦合运动,提出了一种基于变阻抗模型的内外位置/力混合控制策略.首先,分析了闭链系统下面向被操作对象的运动规划和动力学模型.然后,根据协调搬运特性将任务空间正交解耦为外环的位... 详细信息

针对双臂协调搬运中同时存在外部干扰和内力约束的复杂耦合运动,提出了一种基于变阻抗模型的内外位置/力混合控制策略.首先,分析了闭链系统下面向被操作对象的运动规划和动力学模型.然后,根据协调搬运特性将任务空间正交解耦为外环的位置自由子空间和内环的力约束子空间,对于位置子空间中的外部干扰采用阻抗模型进行轨迹跟踪,对于力约束子空间中的内力约束采用变阻抗模型进行力跟踪.最后,在搭建的仿真环境和物理环境中对双臂协调搬运物体进行实验验证,实验结果表明所提算法对于外部干扰表现出柔顺性并满足内力约束条件.

关键词：双臂协调闭链系统变阻抗模型位置/力混合控制

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基于似人特性的拟人臂机器人自主抓取动作规划

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机器人 2014年第6期36卷 719-729页

作者：陆志远甘亚辉戴先中段晋军东南大学自动化学院江苏南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

针对拟人臂机器人在家庭环境中的自主抓取任务,提出了一种强调运动姿态似人特性的拟人臂动作的规划方法.该方法分为两个部分,构型规划和运动规划,构型规划基于人体工程学中广泛使用的快速上肢评估准则评价机器人运动姿态的似人特性,并... 详细信息

针对拟人臂机器人在家庭环境中的自主抓取任务,提出了一种强调运动姿态似人特性的拟人臂动作的规划方法.该方法分为两个部分,构型规划和运动规划,构型规划基于人体工程学中广泛使用的快速上肢评估准则评价机器人运动姿态的似人特性,并在此基础上以机器人末端传速速率最优为目标规划机器人运动过程中的关键构型.运动规划结合了Fitts定律和似人运动模型规划了机器人末端的空间轨迹.本文最后以Motoman SDA10D拟人双臂机器人和Mitsubishi PA10机器人为例,具体介绍了该方法的应用和规划的结果,规划结果证明了本方法的可行性和有效性.

关键词：拟人臂机器人似人特性自主抓取构型规划运动规划

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基于局部特征的大视角图像匹配

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光学学报 2019年第5期39卷 125-132页

作者：赵鹏图达飞鹏东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学自动化学院江苏南京210096

针对全空间仿射不变(ASIFT)算法在解决大视角场景下的图像匹配问题时存在稳健性差、匹配效率低的缺点,提出了一种新的图像匹配算法。采用非线性扩散滤波代替高斯线性滤波对图像进行预处理,以提高检测到的特征点的稳健性;在图像模拟变换... 详细信息

针对全空间仿射不变(ASIFT)算法在解决大视角场景下的图像匹配问题时存在稳健性差、匹配效率低的缺点,提出了一种新的图像匹配算法。采用非线性扩散滤波代替高斯线性滤波对图像进行预处理,以提高检测到的特征点的稳健性;在图像模拟变换过程中采用掩模算子对有效区域进行标记,以提高特征点检测效率。根据视角模拟变换原理,提取特征点不同视角变换下的邻域信息,提出了多视角最近邻匹配与加权匹配规则,建立了多视角描述子,提升了匹配效率。实验结果证明,相比现有的特征匹配算法,所提算法不仅对视角变化具有很好的稳健性,还提高了图像匹配效率与准确度。

关键词：图像处理图像匹配特征提取视角变换最近邻匹配加权匹配

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基于从运动中恢复结构的三维点云孔洞修补算法研究

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光学学报 2018年第6期38卷 123-129页

作者：曾露露盖绍彦达飞鹏黄源东南大学自动化学院江苏南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

通过光栅投影法可以获取物体的三维点云数据,但是对于形貌复杂的被测物体,由于测量方式本身含有的一定缺陷,会导致所获取的点云数据出现孔洞区域,从而对后续处理造成影响。结合已有的从运动中恢复结构(SFM)算法,提出一种新的点云孔洞修... 详细信息

通过光栅投影法可以获取物体的三维点云数据,但是对于形貌复杂的被测物体,由于测量方式本身含有的一定缺陷,会导致所获取的点云数据出现孔洞区域,从而对后续处理造成影响。结合已有的从运动中恢复结构(SFM)算法,提出一种新的点云孔洞修补方法。首先,利用光栅投影法中得到的二维相位信息来提取三维点云孔洞区域的边界点;接着,将SFM获取的点云数据集与光栅投影法所采集的点云数据集进行配准,并提取出信息补充点;最后,在添加了补充点的点云数据集上,利用径向基函数计算曲面方程,修补孔洞。实验结果证明了该算法的稳健性,能较为有效地恢复复杂物体的表面信息。

关键词：图像处理三维点云孔洞修补边界提取径向基函数

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