基于主方向高斯映射的旋转面特征提取

为了从点云中准确提取几何特征参数，给出了旋转面特征提取算法.该算法对旋转面主方向映射到高斯球面，生成主方向高斯图像（PDGI）. 对高斯球进行均匀分割，生成一系列小立方栅格，并将高斯球上图像数据点分配到相应的立方栅格中.根据每个栅格中的图像数据点数，对栅格聚类分析，获得一组特征栅格，由这组特征栅格中的图像点来确定大圆所在的平面，从而根据平面法矢确定旋转轴方向.根据旋转面法矢和旋转轴方向，获得旋转轴的定位点，从而确定了旋转轴.并给出了旋转轴的优化方法.计算实例结果表明，该算法能够稳定、准确地提取出旋转面的几何特征参数.     

基于OpenGL实现的三维物体绕任意轴旋转

通过鼠标的拖动来实现三维物体的旋转,通常的做法是使场景绕X,Y,Z轴旋转,其不能达到图形可以随着鼠标的拖动绕任意方向旋转的预期效果,旋转有停滞、逆转和卡动现象.本文通过在屏幕外虚拟构建一个单位球体,将鼠标点击的屏幕上的二维点映射到球面上用以产生虚拟的Z坐标来计算旋转参数,并根据四元数计算方法实现鼠标拖动下三维物体绕任意方向的流畅旋转.彻底消除停滞逆转和卡动.     

一般旋转曲面的求积公式及其应用

首先给出空间简单光滑曲线Γ在参数方程下绕空间直线l旋转所得到的旋转曲面面积以及围成立体的体积公式,又作为特例给出了空间曲线Γ在一般方程下绕空间直线l及坐标轴旋转所得到的旋转曲面面积及围成立体的体积公式,同时作为特例也得到了平面曲线Γ绕空间直线l及坐标轴旋转分别所得到的旋转曲面面积和围成立体的体积求法,从而,可应用公式进行有关的计算。     

IGPS发射器角度校准中同轴调整方法研究

在IGPS发射器角度校准中,需要将IGPS发射器旋转轴与精密转台旋转轴调整同轴.由于传统的同轴调整方法是以调整轴的外轮廓为基准进行调整的,而IGPS发射器外型不规则,因此提出了一种不依靠规则外型为基准的同轴调整方法.将6支一维光电位置敏感装置(Position Sensitive Detector,PSD)分2层安装在以精密转台旋转轴为中心的同心圆上,两支激光器安装在IGPS发射器旋转头外侧,当与旋转头一起旋转时,激光束打在PSD上,根据光斑位置可以确定IGPS发射器旋转轴与精密转台旋转轴之间的位置关系,从而实现两轴同轴调整.该方法除了可将IGPS发射器调整到与精密转台同轴位置外,也可将不规则旋转工件的轴调整到与已知轴的同轴状态.由误差分析可知,装置的两轴同心调整误差为0.005mm,两轴平行调整误差为5″.     

低复杂度的改进型CORDIC算法研究

传统CORDIC算法需要通过乘法器和查找表才能实现多种超越函数的计算,这会导致硬件电路实现复杂、运算速度降低,此外它能够计算的角度范围也有限.针对传统CORDIC算法的缺陷,在旋转模式下提出一种改进型CORDIC算法,它不需要模校正因子和查找表,只需通过简单的移位和加减运算就能实现多种超越函数的计算,从而能够减少硬件的开销,提高运算的性能,并通过区域变换使得该算法能够适用于所有的旋转角度.误差分析表明该算法具有很小的误差.     

基于FPGA的基-4 FFT算法的硬件实现

针对高速数字信号处理的要求，提出用FPGA实现基-4 FFT算法，并对其整体结构、蝶形单元进行了分析．采用蝶算单元输入并行结构和同址运算，能同时提供蝶形运算所需的4个操作数，具有最大的数据并行性，能提高处理速度；按照旋转因子存放规则，蝶形运算所需的3个旋转因子地址相同，且寻址方式简单；输出采取与输入相似的存储器；运算单元同时采用3个乘法的复数运算算法来实现．     

晶体旋转角度的矢算解法

本文介绍一种通过矢量运算求解晶体旋转前后位向关系的方法.适用于直角坐标晶系.不论旋转轴的位向如何都可以迅速得出结果,比用极射赤面投影图和乌氏同求解同样问题简便.     

基于FPGA的基-4 FFT算法的硬件实现

针对高速数字信号处理的要求,提出用FPGA实现基-4FFT算法,并对其整体结构、蝶形单元进行了分析.采用蝶算单元输入并行结构和同址运算,能同时提供蝶形运算所需的4个操作数,具有最大的数据并行性,能提高处理速度;按照旋转因子存放规则,蝶形运算所需的3个旋转因子地址相同,且寻址方式简单;输出采取与输入相似的存储器;运算单元同时采用3个乘法的复数运算算法来实现.     

非正交五轴机床CL数据转换为NC数据的新方法

由于不同类型的五轴机床具有自己独特的旋转机构,因此开发用于生成NC数据的解决方案在传统上是针对特定机构并且通过特殊方法获得,这样通常会导致复杂的算法。为了解决这个问题,提出了一种将刀具位置(CL)数据转换为非正交工作台式五轴机床的NC数据的新方法。可以从刀具轴向量计算出旋转轴的旋转角度,并根据刀具的旋转角度和坐标导出NC数据中的三个线性轴的坐标。     

电磁矢量传感器取向误差自校正方法

采用子空间方法研究了基于发射天线旋转的信号波达方向估计和取向误差自校正方法.利用一个到达方向未知的信号源,将校正过程中信号源发射天线绕z轴和x轴以90°进行两次坐标旋转,待校正电磁矢量传感器阵列分别接收和这3个到达方向有一定关系的发射信号,根据子空间理论并利用坡印廷矢量间的关系估计信号源到达方向和阵列的取向误差矩阵.该方法仅需要一次特征分解,不需要搜索运算和参数配对运算,计算量小,计算精度高.由实验结果可看出,校正后的参数估计值与真实值吻合得很好.     

实四元数组与三维旋转

介绍了一种新的实现空间点绕任意轴旋转的方法──实四元数组方法，它有效地克服了矩阵方法的某些缺陷，不仅算法简便，而且极易从表示旋转的实四元数组中提取旋转要素．     

旋转对称能量与旋转对称性检测

为检测图像的旋转对称中心和旋转对称角,通过引入旋转对称能量的概念,提出了一种新的旋转对称性检测算法.该算法分为3个步骤:1) 对图像中任一位置,计算该位置处的旋转对称能量和旋转对称角;2) 计算各点处的旋转对称能量获取整幅图像对应的旋转对称能量图;3) 在旋转对称能量图上进行局部极大值检测获得旋转对称图形的旋转对称中心并确定旋转对称角度.实验结果表明,该算法不仅能够准确鲁棒地检测出旋转对称图形的旋转对称中心与旋转对称角,还能成功应用于图像修复.     

Axis intersection measurement of three-axis turntable with two crosshair targets

In order to measure three-axis intersection error, two crosshair targets were fixed in the inner axis frame of a three-axis turntable. Also a theodolite was used to point its telescope to the targets and to measure the horizontal angles when three axes were on equi-spaced angle positions. The calculation equations of the axis intersection were deduced from the mounting position of the theodolite, positions of two targets, angular positions of three axes, and the measured horizontal angles with the theodolite. Finally, a practical measurement is carried out on a horizontal three-axis turntable and error analysis is conducted.     

六自由度Stewart平台四维工作空间搜索方法

针对某型6-DOF Stewart仿真平台绕Z轴转角范围大的要求,提出通过搜索四维工作空间来选择杆长参数的方法.首先将输入的连杆长度均分为若干离散值,6组离散杆长值组合出平台的杆长输入量;然后利用位置正解算法求出对应的上平台位置姿态解,除去其中不满足铰链转角约束和具有奇异位形的解;最后将离散的平台可达位置点组成位置可达空间并划分为若干等体积区域,将每个区域内离散位置点姿态角变化范围的加权函数值作为该区域所有点的第四维坐标.四维工作空间具有可视化的直观效果,其搜索方法简单易行,为某型平台杆长参数的选取提供了依据.     

Online gait programming of humanoid walking via NMPC

In order to satisfy the requirement of realtime gait programming of humanoid walking with foot rotation,a kind of modified Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) scheme was proposed. Based on setting suitable kinetic and kinematic virtual constraints of Single Support Phase (SSP) and three subphases of Double Support Phase (DSP) ,complex realtime gait programming problem was simplified to four online NMPC dynamic optimization problems. A numerical approach was proposed to transform the dynamical optimization problem to the finite dimensional static optimization problem which can be solved by Sequential Quadratic Programming (SQP) . It can be concluded from simulation that using this method on BIP model can realize online gait programming of dynamic walking with foot rotation and the biped stability can be satisfied such that there is no sliding during walking.     

喷管轴线、摆角等参数的红外光电探测

提出了一种基于多目视觉红外光电探测和圆锥曲面拟合的喷管轴线、摆角等参数估计方法.假定前端装有红外LED发光板和红外滤光片的4台高速相机实现了同步数据采集,且已完成标定.以红外反光标记球贴着喷管表面移动的大量三维坐标采样为基础,采用圆锥曲面拟合的方法求取喷管轴线的向量表示以及喷管圆锥曲面的虚拟顶点.通过喷管摆动的大量瞬时转轴拟合得到最小二乘意义上的摆动轴.将喷管轴线和摆动轴的公垂线与喷管轴线的交点作为摆心.喷管在摆动前后任意两时刻间的摆角可以用喷管上标记点的前后坐标到摆动轴的垂线向量的内积求得.摆角变化量除以时间间隔可得摆动角速度.摆动角速度的变化量除以时间间隔可得摆动角加速度.使用双轴摇摆-直线升降运动校准装置模拟喷管运动,摆心位移、摆角、摆动角速度和角加速度的测量误差分别为0.17mm、0.03°、0.12(°)/s、0.4(°)/s2.实验结果证明了算法的可行性.     

钢-混凝土组合楼盖CAD系统

在研究AutoCAD图形数据库的结构以及ObjectARX的各种类函数的基础上提出了基于ObjectARX的钢一混凝土组合楼盖CAD系统的体系结构．对基于MFC的用户界面、图形数据库的操作和实体创建等方面进行了研究．采用面向对象的编程技术，以AutoCAD作为图形处理平台，开发出的组合楼盖CAD系统引入了楼面系统的设计，实现了荷载的自动导算以及组合梁的批量设计与验算，极大地提高了设计效率．     

钢-混凝土组合楼盖CAD系统

在研究AutoCAD图形数据库的结构以及ObjectARX的各种类函数的基础上提出了基于ObjectARX的钢-混凝土组合楼盖CAD系统的体系结构.对基于MFC的用户界面、图形数据库的操作和实体创建等方面进行了研究.采用面向对象的编程技术,以AutoCAD作为图形处理平台,开发出的组合楼盖CAD系统引入了楼面系统的设计,实现了荷载的自动导算以及组合梁的批量设计与验算,极大地提高了设计效率.     

列车移动荷载在地基中引起的主应力轴旋转

利用移动荷载作用下地基的应力解答,计算列车移动荷载在弹性半空间地基内产生的动应力.根据计算土单元与列车的相对位置,将动应力曲线分为3个阶段,分别对这3个阶段的土单元应力路径和主应力轴旋转进行分析.在每一个循环中,土单元应力路径变化规律和主应力轴旋转规律与单个轮轴荷载引起的主应力轴旋转相似,但轮轴荷载的相互叠加使得应力路径变化和主应力轴旋转都更加复杂.单个轮轴荷载引起的主应力轴旋转一直为顺时针方向,而在一个循环中由列车引起的主应力轴旋转则会发生摆动,尤其是大主应力旋转到z轴附近时.