船用水下航行器移动轨迹自动跟踪研究

针对复杂运行环境扰动导致水下航行器轨迹跟踪结果产生偏差的问题,研究船用水下航行器移动轨迹自动跟踪方法。构建船用水下航行器空间运动模型(包含运动学模型与动力学模型),设计船用水下航行器移动轨迹自动跟踪控制器,其中主要包含自适应可变参滑模控制器与扰动观测器两部分,利用扰动观测器在复杂运行环境下未知扰动的准确观测;在扰动观测器的基础上,设计自适应可变参滑模控制器,滑模控制器构建误差滑模面的同时,在当前水下环境未知扰动估计结果的影响下获取预期的虚拟控制,并针对指数项趋近系数造成的周期振动问题,将指数项趋近系数转换为自适应可变参。实验结果显示,该方法能够有效实现船用水下航行器移动轨迹自动跟踪过程中位置与速度的准确跟踪。

基于数控指令修正的数控内圆磨床几何误差补偿

为减小各几何误差对机床加工精度的影响、提高机床加工精度,以数控精密内圆磨床为研究对象,基于多体系统理论及齐次坐标变换原理,得到磨床的空间运动误差模型,建立几何误差与运动位置之间的映射关系。对加工补偿点的确定方法及数控指令修改方法进行研究,得到精密加工数控指令;通过软件进行阶梯轴试件的加工仿真验证,分别得到补偿前后的数控指令,并选取5个补偿点;补偿前后到理想位置的空间误差分别从0.616、0.607、0.614、0.295、0.376 cm减小到0.354、0.398、0.376、0.188、0.255 cm,分别减小42.5%、34.4%、38.6%、36.3%、32.1%。结果表明:通过修改数控指令能够提高机床加工精度。

空间连杆机构运动可靠性分析方法及其应用

提出了一种空间连杆机构的运动可靠性分析方法。首先,延拓连续接触的有效长度模型至空间运动副;其次,完成机构的运动分析及受力分析,为Archard磨损理论的应用提供必要的数据;然后,将原始杆长尺寸误差、铰链间隙误差及磨损量误差均视为随机变量,基于诸影响因素均服从正态分布的假设,对机构进行运动可靠性分析数学建模及计算机编程计算。对铁路货车底门双PSSR型空间连杆机构运动进行可靠性分析,验证了此方法的实用性及有效性。

基于人体行为模型的跌倒行为检测方法

随着移动互联网的广泛应用,智慧社区等一系列移动互联应用等得到人们的重视,特别是以居家养老的老年人防跌倒检测备受关注.针对目前老年人跌倒没有及时得到检测报警,从而无法及时救助,进而产生更严重的安全性的问题,本文提出了一种跌倒检测方法.本文提出的方法首先对特定人体进行扫描,利用人体建模工具poser构建出人体模型,在运动过程中根据关节点位置将二维坐标映射出相应的三维坐标并通过节点位置预测算法对映射后的三维坐标进行关节点位置预测,然后将预测后的子关节聚合到父类三维空间坐标轴中并预测出父类关节点的运动状态,当子关节点与父关节点预测结果同时处于跌倒状态,则判断人体所处于跌倒状态.由于所建立的运动模型在运动特征上具有较高的真实性,以此获取关节点的数据变化真实可靠.经过大量的实验数据表明,本文提出的跌倒检测方法可以精准实时反应运动状态,检测准确率为99%,由此可见本文提出的方法应用于跌倒检测是有效并可靠的.

船舶运动状态下风速风向测量补偿与数字仿真

为了研究船舶运动状态下的风速风向精确测量,设计了一种船舶风速风向动态测量及误差补偿的数字仿真系统;通过对船舶航行状态下的风速风向测量原理进行分析,建立了船舶平面运动的相对风速风向和真风风速风向的解算模型,并根据船舶空间运动的风速风向测量及其误差补偿算法,对船舶横摇、纵摇状态下的风速风向的动态测量和误差补偿进行了数字仿真;数字仿真结果表明,该方法能够消除船舶航行时的运动姿态对风速风向测量带来的影响,为船舶的操纵控制和航行安全提供了精确和可靠的风速风向数据信息。

机器人加工几何误差建模研究:Ⅰ空间运动链与误差传递

以机器人作为制造装备执行体,集成视觉等智能传感器,实现大型复杂零件小余量磨削/铣削/切边/制孔是智能制造的前沿研究方向之一,目前加工误差难以降低是制约其应用的主要难题。以加工误差降低为主要目标,以机器人、视觉传感器、工件、工具为主要对象,研究视觉引导的机器人加工几何误差建模与精度控制,具体包括:在第Ⅰ部分介绍几何误差建模与参数辨识国内外研究现状,研究机器人加工空间运动链与加工误差度量指标定义,推导静态误差(源于工件/工具位姿误差)定量传递模型与动态误差(源于关节运动学误差/关节弱刚度)定量传递模型;在第Ⅱ部分建立手眼位姿参数、工件位姿参数、工具位姿参数等精确辨识的目标函数与计算方法,在考虑关节运动学误差和弱刚度变形的情况下,提出面向整体误差控制的机器人加工(磨削/铣削/切边/制孔等)位姿优化通用模型。