基于Kinect的手术辅助系统研究

针对手术室无菌环境要求非常高的现实需求,以及传统鼠标键盘等人机交互方式存在的需要定期消毒且无法在手术过程中进行操作等客观限制,对目前手术室中人机交互存在的问题进行了分析,提出了一套基于Kinect自然人机交互技术的手术辅助系统。该系统包括一个病人资料库、一套Windows系统下基于Kinect自然人机交互技术的控制程序及一套Kinect手术辅助系统硬件。实验结果表明通过Kinect可以收集操作者的手势、动作、声音等,并将其转化为操作系统可以理解的命令,对手术辅助系统进行相关操作,从而辅助手术进行。该系统对于改善手术条件、节省手术时间、缓解病患痛苦具有一定帮助。

传感器质量对细长结构振动测试影响规律和修正方法研究

细长结构振动测量中,因线密度较小,其振动特性受到传感器质量大小的影响明显。以某教学用振动试验台为例,研究了传感器质量对结构自然频率的影响规律,以及相关摄动修正方法。基于Rayleigh-Ritz离散方法,通过拉格朗日方程,推导了考虑传感器质量的试验台细梁结构的动力学模型,并基于摄动法建立了自然频率计算方法。通过试验测试结果,对得出的动力学模型和在算法的合理性进行验证的基础上,进一步研究了传感器质量对结构固有频率的影响规律。

一种槽式太阳能反射镜快速检测系统的设计

针对太阳能会聚镜产品出厂检测的需要,以及传统人工检测方法对技术人员技术的高要求和检测易受天气条件的限制,对太阳能会聚镜检测进行了深入的研究,基于PLC控制技术和图像处理技术,开发了太阳能会聚镜在线检测系统。介绍了一种太阳能会聚镜快速检测系统通过控制装有一组平行排列激光头的横梁上下运动,来模拟太阳光照射,通过摄像头捕捉位于反射镜焦点的光靶成像,计算出反射镜成像偏差,进而对反射镜的状态进行评估。通过该系统,实现了对太阳能会聚镜的同步、实时快速检测。

一种基于转向放大机构势能小车的设计与研究

根据第九届上海市大学生工程训练综合能力竞赛“势能驱动车”命题的要求,设计了一种将重锤的重力势能转化为小车动能且方向自动控制的“8字S”形势能小车。首先,根据赛道尺寸和障碍物位置要求,优化设计出小车运行的最佳行驶轨迹,并确定了小车的整体结构尺寸及齿轮机构的传动比;采用“三点画圆”的方法,计算出凸轮的轮廓,通过转向放大机构实现小车的转向功能;对小车各部件进行三维建模、装配,利用ADAMS对转向机构单独仿真,采用SolidWorks中的motion功能进行轨迹仿真。在仿真取得满意的结果后,对小车进行加工、装配、调试。经过市赛的实践检验,验证了势能小车设计的相对合理性。

基于HALCON的机械手视觉抓取应用研究

介绍一种特定的抓取式机械手的机械结构,利用HALCON图像处理软件中单目视觉ETH(Eye-to-Hand)系统手眼标定函数对机械手与摄像机系统进行手眼标定实验。利用获得的标定数据进行HALCON的图像处理,并将图像处理程序整合进VS2010平台与其它软件联合完成机械手视觉抓取系统的二次开发。最后用机械手视觉抓取实验来验证研究结果。