基于IFWA-ELM的六维力传感器解耦算法

针对六维力传感器的维间耦合严重影响测量精度的问题,提出了一种基于改进烟花算法优化极限学习机(IFWA-ELM)的解耦算法。首先,对烟花算法的爆炸半径、变异算子和选择策略进行改进,形成改进烟花算法(IFWA)。其次,采用改进烟花算法寻找极限学习机的最佳网络参数,解决极限学习机随机生成初始权值和阈值导致网络不稳定、隐含层神经元数量对网络性能影响较大的问题。为了验证算法的解耦性能,以应用于4500 m深海机械臂的六维力传感器作为研究对象,采用最小二乘法(LS)、BP神经网络(BPNN)、极限学习机(ELM)和IFWA-ELM算法进行解耦实验。实验结果表明:IFWA-ELM算法具有较好的非线性解耦能力,解耦后Ⅰ类误差控制在0.27%以内,Ⅱ类误差控制在0.13%以内,有效提高了六维力传感器的测量精度。

航天机器人用六维力传感器信号处理系统研究

介绍航天机器人用六维腕力传感器信号处理系统的硬件、软件构成。由于航天机器人的特殊要求 ,设计的信号处理系统具有高精度、高可靠性、通讯和数据处理速度快等特点 。

航天机器人用六维腕力传感器动态特性研究

本文主要论述航天机器人用六维腕力传感器动态特性的相关问题 .讨论了传感器动态性能的标准问题 ,给出了该传感器动态补偿器的设计方法 ,对实现中的一些问题进行了初步探讨 ,最后给出实际的测试结果 .值得一提的是 ,这是我们首次在传感器实际应用中实现了动态补偿 ,为传感器动态性能的提高迈出了坚实的步伐 .

一种具有力觉触觉临场感的主从机器人装配作业平台

本文介绍了一种具有力觉触觉临场感的主从机器人系统．该系统以改造后的ＰＵＭＡ手作为从手，和主手一起构成异构主从手，实现了力觉触觉临场感以及对工件的自动识别和抓取等功能，其中对ＰＵＭＡ手的改造以开放性作为改造的主要目的，以期能为多种传感器的集成提供一个开放式的机器人装配作业平台．

智能机器人多传感器实验平台的图像伺服系统

结合智能机器人多传感器实验平台的研制工作 ,系统介绍了其图像伺服子系统的工作原理、系统构成以及实现方案 ,涉及图像处理、机器视觉和机器人跟踪控制等相关内容 ,并讨论了物体自动识别和抓取过程中需要注意的一些问题 .

六维力传感器动态特性研究中的若干问题

本文对六维力传感器动态性能研究中的相关问题作些探讨,主要包括六维力传感器动态性能的标准问题、建立六维力传感器动态模型的理论和方法、传感器动态补偿器的设计与实现、实际实验结果和数据分析等部分,虽然本文讨论的问题是以六维力传感器作为研究对象,相信对其它种类传感器的研究也会有一定的借鉴作用.

合肥智能所智能机器人传感器实验室

中国科学院合肥智能机械研究所智能机器人传感器实验室,是国家高技术研究发展计划（863计划）先进制造与自动化领域智能机器人传感技术网点实验室,以信息获取科学、人机交互临场感、多传感器信息融合与传输、运动生物力学工程和智能机器人应用为主要研究方向,开展力信息获取和感知系统、智能机器人及其关键技术、数字运动员和运动员指导系统等方面的工作.

支持向量机回归在线建模及应用

支持向量机 (SVM)回归理论与神经网络等非线性回归理论相比具有许多独特的优点。讨论了建模中 SVM核函数、损失函数的选取和容量控制等问题 ,并用实验加以验证。将 SVM回归动态建模理论应用于非线性、时变、大时延温室环境温度变化的建模和预测 ,模型简单 ,预测效果好。

无所不在的传感与机器人感知

传感技术是信息时代信息获取、处理和传输的源头 ,是“最高意义上的自动化”的技术基础 .文中通过概述当今世界上传感器技术的发展与现状 ,回顾我国机器人传感技术的发展历程 ,揭示我国在该领域与发达国家的主要差距和发展方向 ,希望能为促进我国传感技术水平的提高出力 .

六维力传感器设计与实验数据分析

文中系统论述了一种六维力传感器的结构设计与分析过程,设计了该传感器的结构,采用有限元分析方法,分析了敏感区域的弹性形变量,确定了最佳敏感位置,解决了传感器敏感单元的贴片位置问题。由于该传感器要作为传动部件,因此分析和计算了扭转刚度,验证了结构设计的可行性。并以My方向的实验数据分析其重复性、线性度和耦合性,结果满足设计要求。文中对六维力传感器的设计和分析过程对一般传感器具有借鉴作用。

基于Stewart平台六维力传感器的分区静态标定方法

基于Stewart平台的六维力传感器具有结构紧凑、刚度大、量程宽等特点,它在工业机器人、空间站对接等领域具有广泛的应用前景。好的标定方法是正确使用传感器的基础。由于基于Stewart平台的六维力传感器是一个复杂的非线性系统,所以采用常规的线性标定方法必将带来较大的标定误差从而影响其使用性能。标定的实质是,由测量值空间到理论值空间的映射函数的确定过程。由函数逼近理论可知,当只在已知点集上给出函数值时,可用多项式或分段多项式等较简单函数逼近待定函数。基于上述思想,本文将整个测量空间划分为若干连续的子测量空间,再对每个子空间进行线性标定,从而提高了整个测量系统的标定精度。实验分析结果表明了该标定方法有效。

机器人多维力传感器标定Kalman滤波

在多维力传感器标定过程中,往往出现比较大测量噪声,零漂幅度较大,严重地限制了多维力传感器标定精度。鉴于Kalman滤波器在滤除系统随机干扰噪声方面良好效果,并考虑到在力传感器标定加载前,噪声信号便于测量的特点。本文从单维力传感器入手,把标定测量模型简化为一阶惯性和零阶保持器串联,并把传感器的输入/输出分为有载荷作用和无载荷作用两个状态,分别推导出输入/输出关系,获得单维力传感器状态和测量方程,并进一步推导出单维力传感器Kalman滤波算法。在合理假设基础上,再使单维力传感器标定Kalman滤波算法推广到多维力传感器。标定实验表明,在多维力传感器标定中,Kalman滤波有效地滤除了测量噪声,提高了标定精度。

基于IEEE1451的机器人网络感知系统研究

机器人所需要的多种传感器和执行器的兼容与接口问题日益突出 ,为降低建立和维护机器人感知系统的成本与复杂度 ,提高可靠性 ,本文基于智能化、网络化的设计思想 ,借助 IEEE1 45 1智能变送器接口标准和现场总线技术 ,搭建了一个分布式、开放的机器人网络化感知系统。并针对传感器即插即用和传感器静、动态标定与性能评估等需求 ,详细介绍了感知系统的软硬件构成与网络接口设计。实测结果表明 ,系统运行稳定 ,实时性良好 ,为机器人实现更高级智能 ,完成更复杂任务提供了一个可靠的平台。

基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制的理论和方法

介绍国内外利用康复医疗机器人技术和信号处理技术对人体手臂震颤进行抑制的主要研究成果,重点阐述基于"非药物"途径抑制人体手臂震颤的几个关键研究问题:1)震颤现象及其发生机制;2)常见震颤疾病的治疗现状;3)震颤信号的检测、分析、处理以及工程建模方法;4)基于康复机器人技术的手臂震颤抑制策略;5)震颤抑制效果的评估研究.并且重点介绍利用基于傅里叶变换的信号处理技术对震颤信号进行采集、处理与分析的研究现状,以及利用康复医疗机器人技术对震颤信号进行补偿与抑制的相关策略的研究现状分析,探讨"非药物"途径抑制人体手臂震颤的若干难点,为今后的研究工作奠定了基础.

基于一体化结构的全力测试平台的研制及其动态性能研究

介绍了一种全力信息测试平台的系统结构 ,标定与解耦的原理。进而提出了一种基于模糊推理的分区解耦的方法 ,显著降低了大面积测试台对材料刚度的要求 ,减小了耦合误差。最后集中探讨了全力测试平台的动态特性和补偿问题。

基于光电信号的玉米粒计数方法的研究

玉米的千粒重是玉米选育优质品种的主要依据.为了准确、快速地测量出玉米的千粒重,必须解决玉米粒的计数问题.为此提出使用光电二极管获取玉米粒做自由落体时的图像信息,并设计了计算玉米粒数的算法,取得了较高的计数精度和计数速度.该玉米粒计数方法和辨识算法对一般谷物的计数具有很好的参考价值.

基于神经网络的六维力传感器静态标定方法研究

利用BP神经网络研究了六维力传感器的静态标定方法.良好的泛化能力是基于神经网络标定方法的关键,而现有基于神经网络的传感器标定方法对网络的泛化能力鲜有考虑.针对上述问题,以提高神经网络泛化能力为目的,对神经网络的训练样本、训练期望误差值和网络隐层单元数等的选取进行了研究.实验及计算机仿真表明,当选取样本数据具有遍历性时,利用神经网络标定后进行补偿计算可提高六维力传感器的测量精度.

Modbus TCP在TECA气垫车中的应用

设计了一种Modbus TCP客户端在MFC中的实现方法,将其应用到TECA气垫车中,完成了上位机与气垫车通信并实时控制的任务。对Modbus TCP客户端的设计过程与方法,可以应用在任何可连入工业以太网设备的控制系统中,对Modbus TCP协议的实现也提供了一种可靠的参考。

基于Visual C++的水下机器人手爪作业过程仿真与实现

针对水下机器人手爪作业过程的仿真实现,提出了一种界面友好的虚拟动态展示方法。该方法在已有水下机器人手爪的机械模型基础上,通过环境设置和相对位置调节,模拟水下作业过程;为改善虚拟作业过程的交互性并降低设计难度,在Visual C++环境下用帧动画方法实现了动态过程的演示。该方法的思路和程序结构适用于类似应用场合。

基于AMEsim的双向密封门速度补偿方法研究

双向密封门系统(BSD,Bi-directional sealdoor)是TECA(Transfer Equipment Cask)转运车关键部件。由于驱动门运动的单杆活塞缸的非对称性使得双向密封门系统开合过程中的运动速度会产生不一致性。介绍了双密封门液压系统的组成、功能与运动过程,并通过理论计算,找出双向密封门阀控液压缸的速度与信号之间的数学关系,从数学关系中可以看出,通过负载力反馈可以对系统的非对称性进行补偿,消除运动速度的不一致性,通过AMEsim建立液压单杆模型,实验表明,此方法在一定程度上可以消除单杆活塞缸的不对称性对系统性能的影响,为双向密封门液压系统速度控制提供优化参考。