基于指端6维力传感器的接触点测量算法研究

在硬手指接触模型下应用 6维力传感器测量值计算接触点位置时 ,有可能出现无解现象 .针对这一问题 ,分析和证明了硬手指和软手指接触模型下解的存在性和相容性 ,指出当测量力和力矩正交时 ,硬手指算法有实根 ,且符合相容性 ,反之则不然 .当测量力和力矩非正交时 ,对任意非零接触力旋量 ,软手指算法存在唯一实数解 .因此在实际测量过程中 ,可通过判断测量力和力矩是否正交 ,作为选择使用两种算法的依据 ,以确保测量结果和控制系统稳定可靠 .

脑外科机器人视觉伺服研究

定位精度是脑外科机器人系统一个最重要的指标.提出了利用视觉伺服提高脑外科机器人系统定位精度的方法.根据机器人辅助脑外科手术的特点,选择基于位置的末端点闭环的视觉伺服方式,提出了一种利用机器人运动信息对机器人的特征点进行视觉跟踪定位的稳定可靠的方法.针对病人体内病灶点在摄像机图像中不可见的问题,推导了脑外科机器人系统的视觉伺服控制律.采用视觉伺服的方法后,系统定位精度有了很大提高,系统定位误差主要由靶点映射误差引起,受机器人绝对定位误差的影响不大.手术过程模拟和定位精度测试验证了该方法的有效性.

神经外科机器人定位精度研究

针对机器人辅助神经外科手术对高精度的要求,对“黎元”神经外科机器人的定位精度进行了研究.考虑到关节轴的微小偏差,基于修正的DH运动学模型对机器人的实际几何参数进行了辨识.采用基于误差反传(BP)算法的多层前馈神经网络对各关节的传动误差进行了补偿.利用高精度的三坐标测量臂对“黎元”神经外科机器人的定位精度进行了测量.结果表明,该机器人绝对定位精度最大值为16.3 mm,平均值为1.04 mm,较以前有了很大提高,能够满足多数神经外科手术的需要.

可识别非特定人语音指令的家电遥控器设计

介绍了一种可识别非特定人语音指令的家电遥控器的设计与实现。该遥控器采用意法半导体的STM32F103C8T6作为主控制器,通过ICRoute公司的LD3320芯片完成非特定人的语音指令识别,配合精心设计的外围电路和片上软件,能够有效地完成远距离声音信号的采集、处理、识别,以及家电遥控信号的学习、存储、重现等任务,实现普通家电的语音遥控。

一种基于机器视觉的机器人标定方法

机器人标定是离线编程技术实用化的关键技术之一。提出了一种基于机器视觉的机器人标定方法,利用双目视觉测量机器人上的目标点,通过目标点位置的测量撮出机器人的关节轴线,根据相应的运动学模型求出机器人的几何参数,并解决了在测量过程中摄像机视野小的问题。实验结果表明该方法能够实现机器人几何参数的标定,提高了机器人的绝对精度。

血氧信号采集与处理方法研究

详细分析了脉搏血氧检测中信号的前置放大和数据后处理中应注意的问题以及采取的措施,以STM32单片机为核心处理器,采用光的调制和解调技术。在硬件上,完成了低功耗、强抗干扰的血氧信号前置放大电路的设计;在软件上,完成了低通数字滤波器的设计,并把此前置放大电路和数据处理方法应用于脉搏血氧状态的测量,得到了连续、稳定的脉搏血氧信号。

基于移动机器人听觉–视觉的目标人定位

介绍了一种用于移动机器人搜索目标人方位的听觉和视觉一体的定位方法。针对目标人的位置,利用机器人听觉定位系统进行声源水平方向初定位。在此基础上,用视觉检测人脸中心在摄像头视野中的位置,进行水平角度补偿,引导机器人走向目标人。本文的创新点在于提出了一种四元十字麦克风阵和单目视觉联合对目标人进行定位的方法。离线实验表明,这种声视一体的定位方法在家用机器人目标人定位上是可行的。