基于345-修正梯形运动规律的4-RR(SS)_(2)并联机器人运动轨迹规划

研究了一种新型四自由度高速并联机器人运动轨迹规划方法。该机器人采用单动平台结构以减轻末端平台质量,提升机器人加减速性能。建立机器人机构运动学逆解模型,通过融合345多项式和梯形运动规律的优点,构造一种可兼顾运动时长和运动平稳性的345-修正梯形运动规律。在此基础上,通过插补叠加轨迹过渡传统门形轨迹的直角部分,并统筹考虑总运动时长最短以及角加速度峰值最小为目标完成插补叠加时机的优选,最后在样机上开展运动频次试验。试验结果显示,采用优化后的运动规律和轨迹样机运动频次可提升至218次/min,工作效率较传统Adept门形轨迹提高55.7%。

胫骨内置截骨机端面凸轮运动规律修正及运动分析

胫骨内置截骨机经扩髓后进行腔内椭圆环齿截骨,不但使截骨骨折线的生物力学性能更好,且能有效避免皮肤的大切口截骨手术产生的组织损伤、切口感染及其并发症缺陷。截骨机圆形环齿进给机构中的端面凸轮是执行终端形成椭圆形环齿进给轨迹的关键零件,为使小直径立铣刀不致因刚性冲击或较大柔性冲击而导致变形、崩刃或断裂该文论述了端面凸轮的工作条件及初始工作状态采用等速运动规律设计的必要性,采用五次多项式对六齿截骨端面凸轮等速运动规律进行了修正并给出了修正后的数学模型,通过高精度运动学仿真验证了修正方案的合理性,介绍了修正后的端面凸轮轮廓曲面生成及实体建模方法。端面凸轮修正方法能有效提升内置环齿截骨的手术安全性,并对研发不同齿数、不同齿高的同类医疗器械端面凸轮有参考价值。

修正梯形加速度运动规律中过渡曲线的设计

为适应现代剑杆织机的高速运转及对剑杆运动曲线的高要求,针对修正梯形加速度剑杆运动规律的过渡曲线提出一种新型的设计方法,即采用高次多项式作为其过渡曲线。该方法不仅考虑端点处的边界条件,而且将曲线中点和1/4节点考虑进来,使过渡曲线的2个连接点在更高一个阶次上光滑过渡,从而使剑杆运动既平稳又快速,具有更大的优越性,满足高速织机的要求。

跳帧转换编码中的运动矢量修正

在跳帧转换编码中,利用前向向量法进行运动矢量合成可以得到较好的图像信噪比。本文提出了用HAVS快速搜索算法对合成的运动矢量进行修正的方法,同时给出了一个最佳搜索窗口。实验结果表明,在±2像素内,用HAVS算法对合成的运动矢量修正,既能明显提高图像的信噪比,同时又能最大限度的降低计算量。

基于动态跳帧和运动矢量修正的视频转换编码方法

在视频转换编码中,为了减少时间分辨率,提出了一种动态跳帧机制。简单的重新使用输入运动矢量会造成视频质量的下降,因此在动态跳帧转换编码的基础上进一步提出了动态运动矢量修正问题,根据视频帧与帧之间累计的运动矢量大小来调整运动矢量修正的范围。仿真结果表示,在前向向量法基础上仿真动态跳帧和运动矢量的修正比FDVS、双线性内插法和前向向量法能够提高图像的信噪比。

基于Matlab的凸轮机构等速运动规律修正策略研究

等速运动规律是凸轮机构中常用的一种推杆运动规律。为改善凸轮机构等速运动规律的运动特性,增强工作的稳定性,提出了一种等速运动规律修正策略,设计了一种组合运动规律,能同时满足推杆按等速运动规律运动,并且加速度不产生突变的要求,消除了推杆运动中的刚性冲击和柔性冲击,利用Matlab进行了凸轮机构运动学仿真,并结合Pro/E和Matlab进行了凸轮机构轮廓曲线的精确设计。仿真结果表明,修正等速运动规律的运动特性得到了显著的改善。

胰腺癌放疗图像引导锥束CT运动伪影修正技术研究

基于二维平板探测器技术的锥束CT系统广泛应用于放射治疗前的摆位验证,但在以胰腺癌为代表的腹腔肿瘤放疗应用中会遇到呼吸运动和肠道蠕动导致的严重阴影与条状伪影问题,难以从CT影像中分辨病灶区域。由于胰腺等柔性脏器在呼吸运动作用下会存在非刚性形变,体表运动监测结果和实际脏器运动间存在难以量化的偏差,也难以监测以肠道蠕动为代表的不规则运动,故腹腔锥束CT运动伪影修正问题缺乏有效解决方案。本文基于生物动力学理论和人体生理学常识,提出全新的无需运动监测或体内标记物植入的放疗图像引导锥束CT运动伪影修正方法,设计基于伪影图像特征、融合各类CT图像域处理算法的伪影修正策略。将该策略应用于临床腹腔锥束CT影像处理后所得结果表明锥束CT图像质量有显著改善,典型软组织区域的平均CT数误差从90 HU降到30 HU,肠道空腔边界和周边软组织信息得到部分恢复。本文开发的伪影修正策略无需呼吸门控或增加投影数,避免标记物植入手术,可集成到现有工作流,为胰腺癌放疗图像引导提供肿瘤定位信息。

人的二维目标拾取运动试验设计及分析

在借鉴前人研究的基础上 ,设计并进行了较为全面的二维目标拾取运动实验 ,取得了大量有价值的实验数据 .在理论研究和实验分析的基础上 ,提出了新的描述人的二维目标拾取运动的理论数学模型 ,并采用所获得的实验数据对本理论模型进行了实验系数确定 ,结果表明 :该模型具有良好的适用性 ,不仅可以描述二维目标拾取运动 ,而且适用于一维情况 ;不仅可以描述手的目标拾取运动 。

多轴并联机器正运动分析与视觉伺服研究

这里介绍了一种专门用于拾取和放置的六自由度并行机器人,该机器人具有高速和高载荷自重比的封闭式运动结构。这里针对六轴并联机器人运动控制和视觉抓取问题进行了深入的研究。首先针对六轴并联机器人的逆运动学问题进行求解;其次本文提出了牛顿修正法的六轴并联机器人实时正运动学求解方法;再次利用图像学形态算法从图像信息中确定待抓取目标的形态学特征,采用目标中心定位方法进行视觉抓取;最后利用实验验证了六轴并联机器人运动学和视觉抓取模型的正确性。结果表明该策略在较短的执行时间内,位置和方向参数的精度分别接近0.008mm和0.0012°。

二维人体目标拾取运动分析(英文)

目的通过对人体的目标拾取运动特性进行研究 ,解决人体的目标拾取运动的二维建模问题。方法在借鉴前人研究的基础上 ,设计并进行了较为全面的二维目标拾取运动实验 ,取得了大量有价值的实验数据。结果在理论研究和实验分析的基础上 ,提出了新的描述人的二维目标拾取运动的理论模型 ,并采用所获得的实验数据对本理论模型进行了实验系数确定。结论该模型具有良好的适用性 ,不仅可以描述二维目标拾取运动 。

用于分度凸轮机构的谐波运动规律研究

尝试将谐波运动规律运用在分度凸轮机构上,给出了谐波运动规律的数学描述,提出了其用于分度运动时的实现方法,并结合实际算例与修正正弦曲线运动规律在同等条件下进行了特性值的对比,体现了谐波运动规律的优点。最后分析了谐波运动规律中的相关参数对分度凸轮机构运动性能的影响。得出了一些具有理论和实用意义的结论。

平面型Hbot机构的运动控制算法

为更简便地实现对Hbot机构的运动控制,以Hbot结构3D打印机的X、Y平面为研究对象,对该结构进行运动分析,建立运动位移与步进电机运动之间的数学关系,得到机构的运动特性,并通过建立一个新的机构坐标系使运动分析简单化;根据机构运动特性,引入布兰森汉姆(Bresenham)直线算法实现该机构的直线运动,并将梯形加减速算法与Bresenham算法相结合对机构进行直线运动的速度规划;最后提出一种对机构运动误差进行修正的简单方法.结合Matlab对实验结果进行仿真,结果表明:运用以上算法基本可实现对该机构运动控制与运动误差修正,修正之后运动误差保持在-0.0780 mm附近波动.

H.264跳帧转码中帧间模式选择和运动估计快速算法

为了解决在H.264跳帧转码中,简单地重用从输入码流中获取的编码信息得到的视频质量非常不理想的问题。针对宏块的运动特征,引入运动尺度因子,提出快速帧间模式选择算法和新的运动矢量合成算法,在提高视频质量的同时大大降低了算法复杂度,并提出基于双阈值的自适应运动矢量修正算法,可以有效减少当获得最佳运动矢量后进行修正的冗余运算量。实验证明,此算法具有更强的鲁棒性和更广泛的适用性,在转码后的视频质量和转码速度方面都达到了很好的效果。

空间星形双凸轮泵的设计与流量脉动分析

为保障民航飞机冬季运行安全,对飞机进行地面除冰至关重要。针对除冰供液系统中传统往复泵存在的流量脉动问题,设计了一种空间星形双凸轮泵。该泵采用两个凸轮180°对称上下布置,每个凸轮同时驱动具有规定相位角的3根活塞杆,使得整机呈空间星形多角度布局。修正五次项和正弦运动规律,设计出平滑无冲击的新型运动规律:推程为“正弦—等速—正弦”,回程为“五次项—等速—五次项”。采用解析法建立凸轮轮廓曲线数学模型,对整机进行运动学仿真,进而精确设计凸轮轮廓曲线。计算流量脉动率,并通过试验数据验证了数值模拟的合理性。该新型泵能够降低流量脉动率,实现稳定均匀供液,为民航地面特种装备的研制提供理论基础。

一种基于灰度投影算法的电子稳像方法

针对图像序列的抖动,研究了摄像机的抖动和正常扫描这两种运动的特点,提出了一种带运动修正的投影稳像算法PMCA.该算法首先利用灰度投影算法求出原始序列运动矢量,然后采用平均值滤波对这些运动矢量进行了处理,为了防止由前一稳定帧补偿带来的错误传播,又做了运动修正,使用原始帧代替稳定帧作为待补偿帧.实验结果表明PMCA算法可以明显减轻序列抖动现象,而且能实时跟随真实扫描场景.

作复杂相对摆动构件—凸轮机构优化设计

提出了具有复杂相对运动的摆动构件-平面凸轮机构中摆动轴心和运动输出点的运动规律求解方法,以及固定凸轮廓线设计原理,据此对印刷模切机后靠规定位机构中定位运动打击点和固定凸轮廓线进行了优化设计。优化结果表明后靠规定位机构的运动、动态性能得到了很大改善,定位过程产生的冲击、噪声大大减小。

自治/遥控水下机器人北极冰下导航

针对北极高纬度和科学考察中长期冰站对海冰在一定范围内连续重复观测的需求,设计了面向冰下环境的自治/遥控水下机器人("北极ARV")导航定位系统.提出基于海冰运动修正的水下机器人自主导航方法,通过定时引入海冰运动信息,实时准确获取水下机器人相对于海冰的位置信息,这不仅提高了观测数据的实际应用价值,还提高了冰下作业的安全性.仿真试验和北极冰下应用证明这一导航系统具有精度高、稳定性好等优点.

基于新型力导算法的省级输电网均匀接线图自动布局

提出了输电网络均匀接线图的均匀度测量函数以及图形自动生成优化数学模型,但优化数学模型很难采用常规的优化方法求解。因此,针对已有力导算法的缺点,提出了一种全新的力导算法:采用质心算法快速获取初步布局;在F&R算法的基础上,对不同电压等级线路的引力计算引入不同的权重;在节点运动修正方程中引入重力系数,避免大部分力导算法在大规模节点网络的边缘布点问题,与现有力导算法进行了对比。将此方法用于某省输电网均匀接线图的自动生成,与国内外类似算法的对比证明了所述算法不仅可以快速计算,且自动生成的电网均匀接线图交叉点较少、结构清晰、布局均匀。