基于软组织环境的遥操作机器人系统广义预测控制

针对微创手术中由呼吸运动和心跳产生的周期性扰动和软组织环境特点,设计了一种新颖的广义预测控制方案.使用MATLAB中的SIMULINK仿真工具建立仿真框图,将广义预测控制算法编写成S函数作为系统中的预测控制器,并加入方波信号模拟周期性的扰动.分别进行遥操作机器人主从手开环位置跟踪仿真实验和遥操作机器人主从手闭环位置-力跟踪仿真实验.仿真实验结果表明,系统在该控制方案下能够有效地减小扰动影响,使从手很好地跟踪主手运动,并将所受的力反馈至主手.在主从手遥操作机器人系统中采用广义预测控制方案可有效抑制微创手术中由呼吸运动和心跳产生的周期性扰动影响.

基于手机MEMS的反向寻车微信小程序设计

针对在GPS或北斗导航信号弱甚至无法使用的场景,如大型地下停车场出现的反向寻车问题,提出一种基于手机MEMS的自主式导航的解决方案。采用目前广泛使用的微信小程序为开发平台,设计前端反向寻车导引界面和后端惯性导航数据处理部分,从而有效地解决大型地下停车场的反向寻车难题。

一种新型自适应模型预测组合滤波在在线标定中的应用

为了提高捷联惯性导航系统在线标定的精度和实时性,根据模型预测滤波算法和Sage_Husa自适应卡尔曼滤波算法的优点,提出了一种新的自适应模型预测组合滤波算法。该算法首先利用模型预测滤波算法估计出系统模型误差,并对系统状态方程实时修正,以减小系统模型误差对导航精度的影响;然后利用简化的自适应滤波算法对量测噪声在线调整,修正噪声统计特性,以提高滤波精度。将提出的算法进行在线标定仿真实验,并与传统的卡尔曼滤波在线标定算法进行比较,结果表明,提出的自适应模型预测组合滤波算法能有效完成在线标定,且标定精度和收敛速度均优于传统方法。