基于明轮的全向移动式无人船舶设计

该文针对现有垃圾清理船舶回转半径较大(尤其在小型狭窄水域中机动性差)等问题,设计了一种基于4个明轮的全向移动式无人船舶平台。文中首先建立该船舶的运动学模型,并进行了动力学分析;然后结合直流电机编码器的实时运动数据,利用模糊自适应比例-积分-微分控制算法实现了对明轮的稳定控制。实验结果表明:该全向移动式无人船舶能在艏向角不变的情况下,实现横向、纵向和斜向等方向的运动,其轨迹跟踪精度高,误差在10 cm内,实际航行跟踪轨迹贴合期望轨迹。该船舶具有无回转半径、吃水浅等优势,适用于小型狭窄水域中工作的无人船舶平台。

改进分水岭算法在TBM岩碴片识别与测量中的应用

针对岩石隧道掘进机(TBM)刀盘滚刀磨损实时监测的需要,提出了一种基于机器视觉系统的在线监测方式。通过实时监测输送带上的大尺寸岩碴片来实现间接监测滚刀磨损的目的,而不需要复杂昂贵的仪器。同时,改进了分水岭分割算法,并提出一种消除无效背景分割的方法,使其适用于岩碴片图像分割;并采用最小矩形拟合法测量岩碴片的长短轴尺寸。实验结果表明:所提方法能够快速准确地分割岩碴片,并完成尺寸的测量。总体上,算法稳定,能满足监测要求。

四索驱动摄像机器人改进正向运动学算法研究

四索驱动摄像机器人是一种绳牵引并联驱动机器人,根据其构型,提出了一种改进的正向运动学算法,不涉及求解雅可比矩阵导数及其逆,对该机构运动学进行快速精确求解。通过与牛顿迭代法进行数值实验对比,表明所提出的改进算法在同等精度下极大提升了运算速度,验证了该算法的有效性、准确性和实用性。