新型变形轮腿式移动机器人的运动学分析及设计

移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、军事侦察、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.兼具良好的机动性及越障性是移动机器人快速适应非结构化复杂环境的首要性能指标,结合轮式行进机构强机动性与腿式行进机构优越障性的变形轮腿式移动机器人受到普遍青睐.然而,现有变形轮腿式移动机器人在设计与优化方面仍存在变形形式过于复杂、设计方法缺乏理论依据等不足.针对上述问题,提出一种结构紧凑、操作简便的新型轮腿变换结构,借助电磁离合器分离运动的原理,通过改变轮-腿变形动力输入促使轮与腿相对运动,以曲柄滑块机构触发轮-腿结构径向扩展,完成由轮式变形为腿式的过程.定义变形过程中曲柄滑块机构的压力角为机动性指标、变形前后结构的展开比为越障性指标,进而开展变形结构的尺度综合,优化结果表明新型变形轮腿式移动机器人的展开比为1.92,可越过高度为150 mm的障碍物.基于优化后的尺度参数,建立变形轮腿式移动机器人越障过程的动力学模型,确定驱动电机参数,设计并制造物理样机.最终开展软件仿真与实验研究,仿真结果与理论分析结果一致,表明优化设计方法与动力学建模方法的有效性,实验结果证明所设计的变形轮腿式机器人具有...     

基于深度学习的牙刷姿态识别方法

针对牙刷分拣中的定位问题,在确定牙刷位置的基础上采用深度学习实现牙刷姿态识别.对牙刷图像进行去噪增强,通过阈值分割提取感兴趣区域,计算图像的几何矩获得牙刷的方向角和外接矩形,以外接矩形的中心作为牙刷位置.用矩形框内的牙刷图像训练残差网络模型,当模型正确率达到要求时保存该模型,用于判断图像中牙刷的姿态.测试结果表明,该方法可以快速准确地实现牙刷的位置确定与姿态识别,为机器人分拣提供牙刷位姿信息.     

高斯信道中功率分配问题的一种优化方法

信号检测中,检测概率一直是作为衡量检测性能的一个重要标准.众所周知,Neyman-Pearson准则下的最优检测是似然比检测.然而多传感器系统下随着信号维数增加,似然比检测门限的计算涉及高维积分,计算困难相当大,因此文中考虑的高斯信号检测模型,没有直接计算检测概率而是将两个密度函数的相对熵作为衡量检测性能的一个度量来研究高斯信号检测中功率的分配,并且建立了目标优化模型.针对文中建立的优化问题,首先由加强的Fritz John(F-J)必要条件证明了优化问题的局部最优解满足KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件,并且进一步证明存在惟一的拉格朗日乘子.然后利用凸函数的性质我们说明了D(P1‖P0)是tr(∑s)的非减函数,最后在此基础上得到了优化问题的最优解,即得到了功率分配矩阵.同时也给出了特殊信道下的功率分配矩阵.     

基于加权局部梯度直方图的头部三维姿态估计

在实时估计人的头部三维姿态时,基于局部梯度方向直方图的面部特征表示方法容易受到背景和环境的影响,其检测精度无法满足实际需求。为了减少图像或视频序列中背景和环境的影响,提出了一种新的对面部特征进行描述的方法,即基于肤色权值和高斯权值加权的局部梯度方向直方图特征表示方法。在具体计算时,首先进行人脸检测并将人脸区域缩放到统一大小,然后计算人脸区域每个像素点对应的梯度方向,接着计算肤色权值并利用肤色权值和高斯权值对梯度方向进行加权得到加权局部梯度方向直方图,从而强化面部特征在直方图中的比重,有效减小背景对头部三维姿态估计的影响,最后利用非线性支持向量回归机求解加权局部梯度方向直方图与头部三维姿态之间的关系。实验结果表明:该特征表示方法具有更高的检测精度。     

二根树指标马氏信源关于赌博系统的极限定理

研究任意二根树图上二阶非齐次马氏信源的极限性质。通过构造相容分布和非负上鞅的方法,得到了任意无限连通二根树上二阶非齐次马氏信源关于广义赌博系统的一类广义渐近均匀分割性定理,也称广义ShannonMc Millan定理,并推广了已有的结果 。     

BDS/GPS/GLONASS组合的双频单历元相对定位性能对比分析

随着我国北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)的建成与运行,目前具备独立服务能力的系统包括GPS,GLONASS和BDS,多系统组合已成为GNSS导航定位发展的必然趋势.基于伪距或载波相位的相对定位是目前利用GNSS实现高精度定位的主要技术手段之一.本文重点分析对比了BDS/GPS/GLONASS单系统、双系统以及三系统组合共7种模式下双频伪距和单历元载波相位相对定位性能.结果表明:(1)BDS/GPS/GLONASS组合伪距和单历元载波相位相对定位时,三系统观测值误差比分别设为1:1:2和1:1:1较合适;(2)BDS/GPS组合的性能要优于GPS/GLONASS以及BDS/GLONASS组合,BDS/GPS/GLONASS三系统组合较双系统组合可进一步改善定位性能;(3)短基线条件下(20 km),BDS/GPS/GLONASS组合伪距和单历元载波相位相对定位精度较单BDS,GPS,GLONASS系统分别提高了48.4%,31.7%,65.7%和6.1%,12.5%,39.4%.     

数据包络分析法(DEA)的研究与应用

叙述了数据包络分析法 (DEA) 的思想、模型和应用步骤，总结了近20多年来DEA方法的发展、主要应用领域——DEA方法的主要研究成果，并对该领域的进一步研究提出了一些想法和展望。     

用向量的矩阵表示法描述刚体运动

本文对文[1]中的有关公式用向量的矩阵表示法重新推导。此外还导出了一些有用的关系式。实践表明向量的矩阵表示法是描述刚体运动的有效工具,可以使问题变得简单明了,也便于分析各种方法之间的关系。     

基于关系契约的研发联盟收益分配问题

在关系契约框架下研究研发联盟的收益分配问题.结果表明,研发联盟一次性合作的收益分配方案应遵循绝对优势原则,即合作各方应能够得到与自身贡献相匹配的合理收益;而重复合作收益分配应遵循相对优势原则,即根据相对成本和相对效率确定收益分配率,应给予相对劣势成员比短期合作中更高的收益分配比例,虽然该比例仍低于相对优势成员.这些研究结论可用来修正研发联盟收益分配正式契约条款,有助于克服成员的背约冲动,维护研发联盟的长期稳定.