D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进

广泛使用的标准D-H法允许坐标系建立在轴线的延长线上,会导致不能针对所有关节连杆进行建模、建立的机器人模型与实体不一致,以及无法进行局部关节位置分析等问题。为了得到统一、直观、准确的模型建立方法,提出了一种统一的实体建模方法——坐标系固定在实体上的D-H表示法(简称CFDH法)。说明了CFDH法坐标系建立的方法、参数获取过程。以一个六自由度机械臂作为仿真对象,分别用D-H法和CFDH法对其进行建模,然后采用Newton-Raphson求逆解,比较两者计算复杂度并对两种建模方法进行整体对比。仿真和实验结果表明,CFDH法满足机器人运动学建模的需求,解决了D-H法存在的问题。

改进的多特征粒子滤波目标跟踪算法研究

针对在复杂环境下多特征融合的粒子滤波算法跟踪精确度低的问题,提出一种改进的多特征融合算法;该算法采用二阶中心差分卡尔曼滤波方法来实现建议分布函数的优化,在重要性采样中融入最新的测量信息,提高了粒子的使用效率,并引入动态模板更新机制对目标模板实时更新;在多特征融合策略上利用基于粒子滤波框架下的EM算法适用于不同数量样本集的特点求解状态估计,不仅避免因计算特征权重产生误差,而且提高了算法的实时性;滤波器仿真实验结果表明,在一维非线性模型下对比其它改进粒子滤波算法,提出的方法性能最优;在基于视频序列的目标跟踪实验中,通过比较本文算法在不同特征、不同采样粒子数量条件下的性能对比验证文章算法的有效性;最后通过一系列不同环境下的跟踪实验证明,文章所提算法对复杂条件下的目标跟踪具有较高的精度和鲁棒性。

老人服务机器人机械臂控制系统架构设计方法

为老人提供各种服务的机器人成为一种迫切的社会需求。为提升老人服务机器人控制系统性能,对软件及硬件架构进行深层次分析,提出了一种包含三层控制系统架构的设计方法,在现有机器人操作系统ROS的基础上,向上拓展应用技术开发,向下延伸底层硬件驱动技术。将该方法应用在一种新型老人服务机器人上,对老人服务机器人的机械臂系统开展运动学分析,验证了该方法的有效性,实现了室内物体抓取,可通用于一般的服务机器人。

小学数学教育教学过程中分层教学的实践探究

小学数学教学凭借自身具有的多元化优势,在提高小学生数学思维能力以及综合素质层面具有的重要性越来越明显。通过开展小学数学教学,不仅能够对小学生学习数理知识起到重要的启蒙作用,而且还能使小学生的思维逻辑能力以及大脑得到训练,能够为小学生今后学习其他数理知识奠定良好基础。然而随着课程改革理念的不断深入,传统小学数学教学模式已经无法满足新课标背景下小学数学教学的具体要求。因此,本文以北师大版小学数学教材为例,以学生个体差异以及个性特征为依据,将分层教学模式合理融入数学教学活动中,满足不同层次学生的学习需求,不仅能够为小学生身心健康发展创造良好环境,而且还能为进一步提高小学数学课堂教学质量奠定坚实基础。

手持式DDS信号源的设计与开发

为提高信号发生器的便携程度,本文提出了一种可以随身携带的宽带数字式信号源的设计方法:首先,系统以AD9834芯片为信号发生单元,通过单片机控制产生不同类型和频率的波形,分析了基于椭圆滤波器的设计方法,提出通过VCA810压控放大器实现多级信号放大,利用AD8132进行信号的精密整流和信号幅度采集,最后通过程控电阻进行线性电源芯片的电压控制输出。该方法设计的信号发生器系统具备更便携、低成本、小体积、高性能等优点,克服传统DDS设计的不足,使得所设计的DDS信号源在低成本、低功耗方面有一个较大跃进。