三指机器人手的雅可比矩阵及条件数

基于指端接触点建立了三指手的雅可比矩阵，提出了描述三指手速度、力传递特性的雅可比矩阵条件数。     

三指机器人手的雅可比矩阵及条件数

基于指端接触点建立了三指手的雅可比矩阵，提出了描述三指手速度。力传递特性的雅可比矩阵条件数。     

机器人多指手协调操作中的约束运动及规划

以点接触滚动约束为模型对手指尖与物体之间的运动关系进行研究，目的是在被操作物体、手指轮廓及物体运动已知的前提下，为确定手指及手指上接触点的运动和位置提供一种有效的求解方法，对约束运动规划作了讨论，提出了一个用于运动规划的性能指标，即任务空间的力椭球。     

机器人多指手协调操作中的约束运动及规划

以点接触滚动约束为模型对手指尖与物体之间的运动关系进行研究，目的是在被操作物体、手指轮廓及物体运动已知的前提下，为确定手指及手指上接触点的运动和位置提供一种有效的求解方法，对约束运动规划作了讨论，提出了一个用于运动规划的性能指标，即任务空间的力椭球。     

机器人多指手的多目标优化抓取规划

针对有摩擦点接触条件下的多指抓取模型,借鉴人手抓取经验,提出了接触安全裕度概念.通过修正摩擦锥约束条件,建立了具有一定接触安全裕度的非线性内力优化模型,用于求解合适的接触力.为获取最优的抓取位形,将物体位姿参数作为变量,确定接触力与多指手关节力矩的关系,基于多指手关节空间内的转角位置度和相对承载能力性能指标,建立了多指抓取的多目标优化模型.最后,以三指手抓取系统为例进行了分析求解,并利用多目标粒子群优化算法进行物体位姿规划,获取了规划模型的非劣解前沿.结果表明,该方法能在保证安全抓取条件下,有效改善多指抓取的综合性能.     

透视图的三点交互绘图法

提供一种任取画面上３点为灭点的三灭点透视图的计算机交互绘图方法。其特点是：在确定视点与物体的相对位置后，可在画面上绘制出指定灭点位置的三灭点透视图，通过变换画面上的有点，可进行不改变投影可见性的图形变换，得到在一定的观察角度下物体在各种可能位置的画面上的透视图。     

一种提升数控凸轮磨轮廓同步性的新算法

在凸轮的磨削加工过程中,由于砂轮与凸轮的接触点不一定在两者的连心线上,磨削加工会导致接触点偏移,因此,直接根据原始轮廓线数据进行加工会导致加工出的凸轮与母轮不同步.研究了砂轮半径与接触点偏差的关系,分析了用曲线拟合方法确定接触点位置所存在的问题,提出了直接根据凸轮升程的离散点数据确定接触点的算法,并证明了算法的正确性.该算法比曲线拟合算法更易于用计算机编程实现,通用性更强.实验结果表明,该算法能有效消除砂轮半径对轮廓线数据的影响,加工出的凸轮与母轮一致.     

三指灵巧手的结构优化设计

对多指灵巧手结构形式进行了优化分析，对手指参数、三指灵巧手位姿进行了优化设计．得出了包括1个手掌、3个手指、9个回转关节的灵巧手结构，该结构既适合于抓取物体又具有较好机械特性，为以后灵巧手的控制研究提供基础．     

基于轮廓的物体识别与定位方法

给出一种通过物体轮廓匹配来识别物体和对物体姿态进行定位的方法。该方法基于提取物体的轮廓信息,然后通过与库存物体的轮廓信息进行匹配来认识物体的类型,最后与库存物体模型的外轮廓进行逐点匹配,获取累计偏差和,通过二分法逐渐逼近最佳相对转角,使累计偏差和变小,从而使当前物体与库存物体模型的相对转角达到较高的精度。本方法可用于生产装配线上的零件识别,具有适应性好,定位准确的特点。     

目标追踪位置估计的单目视觉算法

提出了单摄像机安装在机器人上的视觉伺服系统的位置估计方法．提出的方法集成了由运动恢复深度和由散焦恢复深度的技术以满足实时要求．对于远距运动物体，用Grassmarm-Cayley代数中的Plucker表示法获取物体的位置估计．对于近距运动物体，用多层前馈型神经网络来恢复物体位置．用提出的判据在两种方法中切换．实验结果表明，估计精度得以提高．     

一种免控制点的近景影像绝对定向算法

在摄影测量绝对定向算法中要确定七个绝对定向元素,因此需要布设足够多的物方控制点。当近景摄影测量不需要确定被摄对象在空间的绝对位置时,采用传统的绝对定向方法就会增加像片控制测量工作量,从而降低工作效率的问题。提出了一种无控制点的近景摄影测量绝对定向算法。该方法对有铅垂方向的被摄物体,只需现场量测被摄物体上任一沿被测对象走向线段的长度和被摄物体的走向,即可确定像对构建模型的空间相对方位。实验结果表明,该算法可达到厘米级的定向精度。     

利用Kalman滤波的视频运动目标跟踪

提出一种基于kalman滤波的视频运动目标跟踪算法,首先对视频运动目标进行分割,求出运动目标的形心,再利用视频运动目标的形心所在宏块的运动矢量信息,用kalman滤波对运动目标的形心在下一帧的位置进行预测,从而快速、有效地自动跟踪多个目标对象.实验结果表明,该算法对运动目标的出现和消失,以及非刚性物体的尺度变化和变形,具有较强的鲁棒性.     

基于多特征分析的摔倒检测算法设计

针对已有摔倒检测算法误检率高的缺点,提出了一种改进的摔倒检测算法.首先采用混合高斯模型对前景目标进行检测,然后进行中值滤波和形态学处理来提取前景目标.在人体宽高比和有效面积比的基础上,采用了质心的变化、方向角度和运动系数作为特征来判断人体是否摔倒.实验结果表明,和传统算法相比,该算法具有更高的准确度,识别度高,算法复杂度低,能有效地防止误判.     

显著性能量目标跟踪轨迹修正算法

针对SiamMask在目标跟踪过程中,图像序列中出现运动模糊时跟踪机制无法捕获特征点而导致的跟踪漂移问题,提出一种显著性能量目标跟踪轨迹修正算法。该算法通过显著性能量特征判定是否发生跟踪漂移,利用轨迹预测算法修正发生漂移时的跟踪结果,解决运动模糊条件下跟踪漂移问题,进一步提高SiamMask算法跟踪精度。分别在OTB50和VOT2018数据集进行仿真测试,仿真结果表明该算法较SiamMask算法跟踪精度提高0.2%,有效修正跟踪漂移时的目标位置,适用于智能监控和自主驾驶系统等。     

M~2Sbot自重构机器人系统的拓扑自动表达

本文基于M2Sbot自重构机器人系统提出了拓扑构型的自动表达方法.根据单元模块本身的机械结构特性,对其进行了拓扑构型的简化,定义了各连接面与空间角度信息;分析了模块间可能的连接与连接方位,以有界深度优先搜索算法实现整体系统逻辑地址的自动定义,空间信息的自动描述以及系统中连接信息的自动表达.该表达方法能够准确描述自重构系统的连接信息与空间位姿,克服了现存的拓扑表达方法在存在回路的构型表达中的无解难题,为系统的重构算法与运动控制算法研究提供了一定的理论基础.     

红外图像序列运动小目标的空间定位

提出了一种利用透视投影变换和卡尔曼滤波对低信噪比红外图像序列运动小目标进行三维空间定位的新方法,从而达到对红外运动小目标(直至几个像素)进行空间定位的目的.仿真实验结果证明了该方法的可行性和有效性.     

Two-grade search mechanism based motion planning of a three-limbed robot

A novel three-limbed robot was described and its motion planning method was discussed. After the introduction of the robot mechanical structure and the human-robot interface, a two-grade search mechanism based motion planning method was proposed. The first-grade search method using genetic algorithm tries to find an optimized target position and orientation of the three-limbed robot. The second-grade search method using virtual compliance tries to avoid the collision between the three-limbed robot and obstacles in a dynamic environment. Experiment shows the feasibility of the two-grade search mechanism and proves that the proposed motion planning method can be used to solve the motion planning problem of the redundant three-limbed robot without deficiencies of traditional genetic algorithm.     

滚动接触约束下机器人多指操作的协调运动规划

在多指手操作物体时,需要根据物体的运动规划各手指的运动,当手指与物体与滚动接触时,这一问题显得非常复杂目前。主要采用基于运动学的速度控制方法和主从规划方法,文中分析了这两种方法,指出它们都不是真正的协调运动规划,通过引入最优抓取所确定的抓取姿态集合约束和衡量抓取质量指标的函数,在不同的条件下,提出了不同的协调运动生成算法,通过应用香港科技大学多指灵巧手进行实验研究表明,在同样的操作任务下,协调运动     

检测区域自适应调整的TLD多目标跟踪算法

传统的TLD目标跟踪算法由于检测区域过大导致检测时间过长,并对相似目标跟踪效果不理想且只能对单个目标快速跟踪.针对这些问题,利用双Kalman滤波加速预测的DKF检测区域优化算法构造了一种检测区域可自适应调整的多目标跟踪算法——TLD-DOMO算法.TLD-DOMO算法的多目标检测器可对各目标的潜在运动范围进行预测,使其检测区域的大小及位置自适应地调整至最佳状态,以此提升对多目标跟踪的精度及效率.此外,该方法可有效地降低多目标间的相互干扰,支持对多相似目标的同时跟踪.实验结果表明:TLD-DOMO算法在对各测试视频的多目标跟踪中,跟踪速度均有提升,加速比为1.55~2.94倍;在多相似目标跟踪中,对各目标的检测与识别效果优于原TLD算法.     

基于Clipper的3-TPS混联机器人运动轨迹控制

针对3-TPS混联机器人的空间运动性能要求及自身的结构特点,提出了一种基于Clipper的3-TPS混联机器人开放式数控系统.为了解决该机器人的运动摆头与回转工作台间角度的耦合及由工作台运动造成的工具编程点位置的变化等关键问题,建立了混联机器人运动学位置逆解数学模型.在构建基于Clipper的3-TPS混联机器人数控系统硬件平台基础上,将该机器人的运动学逆解数学模型转换为位置运动控制算法,并在球面上进行了螺旋轨迹实验验证.空间运动轨迹的理论与实验分析结果表明:所设计的数控系统能满足3-TPS混联机器人的控制要求,其运动模型及控制算法正确、可行.