空间一般6R机械手位置反解的新方法

将共形几何代数（CGA）和迪克逊（Dixon）结式引入串联机构逆运动分析中,对一般6R机器人的位置进行了反解. 先把齐次变换矩阵转以共形几何代数形式表示,在此基础上建立了共形几何代数形式的串联6R机械手运动学方程,再通过线性消元和Dixon结式消元消去5个变元,然后对Dixon结式进一步处理,最后得到1个一元16次方程. 这种算法也适用于其他具有16解的7R、1P5R和4R1C等串联机械手位置反解问题,具有一定的通用性.     

模式特征的几何代数多向量表示方法

模式表示是模式识别的一个基本问题。传统统计模式识别理论中模式特征一般表示为一个数值向量,并被视作”维欧式空间中的一个点。这种表示方法只利用了一阶特征,容易丢失模式特征间的关联信息和高阶结构。本文首先阐述了几何代数的公理化定义和一些基本概念,然后将传统的模式特征向量表示推广为几何代数空间的多向量表示,接着讨论了该表示的两种特例,最后阐述了基于该多向量表示进行特征提取和分类的一般思想和需要进一步研究的问题。     

一种基于代数理论评估几何约束的方法

在研究国内外有关技术现状的基础上,提出了一种基于代数理论评估分析几何约束的方法,从而确定出设计实体形状的方法。该方法具有易于实现,能支持约束有效性检测、处理多解问题等优点。     

产品设计造型系统—PLAGE

PLAGE是32位微型计算机上运行的,用以进行平面构形及三维实体造型,生成产品的两维及三维零件图和装配图的系统。文中介绍了两维图形生成及三维几何造型系统的结构,在两维中介绍了三种两维图形的生成方法——图形描述、几何作图、几何图形的集合运算;两维图形编辑系统及尺寸字符标注方法。在三维中介绍了用长方体、圆柱、圆锥、球、环、一般扫描体、变形扫描体经几何变换及集合运算的实体造型、凸包树差分割算法;变形扫描的特点;自由曲面与函数曲面求交等。     

一种移动对象间方向与距离关系的结合推理方法

针对移动空间对象间方向与距离关系的结合推理问题,首先用射线的端点近似表示空间对象,用射线的方向表示空间对象的移动方向;然后利用射线与圆之间位置关系的组合来描述2个空间对象之间的相对移动方向;在此基础上分别研究该位置关系的组合对定性距离变化的约束作用及该位置关系的组合与OPRA2方向关系的对应关系,进而建立起OPRA2方向关系与定性距离变化之间的内在联系。提出一种OPRA2方向关系与定性距离变化的结合推理方法。     

几何代数及其在摄动Kepler问题中的应用

为避免卫星轨道摄动分析过程中多种代数系统繁琐的相互转换,创新性地引入几何代数系统,在统一的代数框架内研究摄动开普勒问题.利用几何代数体系中的位置空间与旋量空间之间的转换关系,将摄动Kep ler方程转化为线性、正则的旋量方程(简称KS方程),并给出Kep ler旋量方程的解.最后,通过与传统方法比较,说明几何代数这种新工具在卫星轨道运动中应用的独特优势.     

可扩充预定义模型种类和组合方式的二维-三维重建

以模型匹配为基础的三维重建算法的重建效率较高,但重建范围受到预定义模型种类和组合方式的限制。提出了一个可扩充预定义模型种类和组合方式的二维-三维重建算法和相应的软件,并详述该重建算法和相应的软件如何解决由垂直拉伸模型、绕垂直视图平面轴整周旋扫模型和简单棱锥体模型通过并和差所构成组合模型的三维重建,以后只要在可扩充预定义模型部分加入其它模型种类和组合方式就可以扩大三维重建的范围。     

基于共形几何代数的一种平面并联机构位置正解

以平面并联机构为题,应用5维几何代数（共形几何代数）方法对该平面并联机构进行了分析,建立了运动学正解模型,并编制了Maple的计算程序,求出了6组位姿结果,最后将分析结果与采用吴方法得到的分析结果进行对照,证明了该方法的有效性. 这对用统一的数学工具分析机构学,降低非线性度,增强几何直观性方面做了初步尝试.     

工程岩体三维可视化构模系统的开发

根据工程岩体地质模型的几何特征，从三维可视化的构模角度，将工程岩体分为连续型（非倒转褶皱），非连续型（非倒转褶皱）与倒转褶皱3大类，在此基础上开发了工程岩体三维可视化构模系统，该系统由建模分析，通用工具与数据库3部分组成，介绍了3 类工程岩体的构模方法，形成了面向对象的模型类，最后，用此构模系统建立了抚顺西露天矿北帮边坡三维可视化模型。     

基于矩形代数和公共模式方法的相似图像检索

指出了图像检索中公共模式方法(common pattern method,CPM)所建立的type-i公共子图无法精确描述区域间的空间拓扑关系.研究采用矩形代数表示CPM中区域间的空间拓扑关系,得到了拓扑表达更精确的相似性图像检索算法(SRRA).该算法将对象抽象为最小边界矩形,采用矩形代数描述对象间的二维空间关系,构建基于矩形代数的相似图,并从中寻找最大相似对象集合.实验结果表明,SRRA不仅在效率上优于基于CPM的算法,且检索效果更符合用户要求.     

基于VTK的三维地震建模方法研究

在三维地震波动方程模拟或射线追踪正演研究与应用中,需要构建复杂的三维地震模型,因此,研究复杂地震模型的计算机建模方法是必要的。本文提出了采用基本几何形体及形体间的布尔运算来构建复杂模型的思想与方法,并在VTK可视化工具包和MFC开发平台的基础上,对该方法进行了算法与软件实现。应用设计的软件进行了建模实验,结果表明该方法用于地震建模是完全可行的,并大幅度地提高了地震建模的效率。     

一种无人机路径规划的混沌遗传算法

提出采用基于混沌的遗传算法进行无人机路径优化问题的求解。算法利用极坐标描述战场中的威胁位置和航路点,缩短了路径编码长度,提高了搜索效率,并在遗传算法操作时加入混沌操作,扩大了搜索范围,提高了优化速度,有效地解决了解空间巨大带来遗传算法收敛速度慢和容易陷入局部最优的局限。实例仿真结果表明,文中的算法与标准遗传算法相比,优化效率显著提高,得到的优化解即优化航路更好地规避了威胁。     

基于云模型的网格任务调度遗传算法研究

针对网格环境动态多变性的特点,为了克服传统遗传算法易陷入局部最优的缺陷,提出了一种基于云模型的网格任务调度遗传算法。该算法由正态云模型的Y条件云发生器实现交叉操作,由基本云发生器实现变异操作,对调度模型进行优化求解,并在任务调度中对初始种群的产生、选择、变异和交叉操作进行了改进,通过实验分析,表明了该算法的可靠性、有效性和实用性。     

三维退化纤维梁单元线性和非线性有限元分析

为了解决曲线梁、任意形状截面梁、以及复合材料梁等结构的计算问题,基于退化理论推导得到三维退化纤维梁单元。该单元采用平截面基本假设,考虑剪切变形的影响,用轴线节点位移表示梁单元任意一点的三维位移场。根据UL列式,推导得到该单元考虑几何非线性和材料非线性的切线刚度矩阵。由上述理论编制了有限元计算程序,通过对几个典型算例的分析,证明了这种纤维退化梁单元的精确性、高效性和通用性。     

基于单目图像的三维重建算法实现

目前3D模型的重建主要利用正向建模的方式,预先设计好物体形状、大小、颜色、纹理等,通过建模软件（如C4D,3Ds MAX,Alias）生成所需的3D模型。这种方式对于设计人员的专业知识和软件操作能力要求较高,而且设计所需时间较长,实时性不高。针对这些问题,采取逆向建模方式,利用手机拍摄的图片通过相机标定和坐标转换等方法,在短时间内生成目标三维模型。实验结果表明,目标三维模型具有较高的精度,可以满足3D打印等一系列实际应用需求。     

三维立体图参数化的实现方法

介绍了一种以AUTOCADR14为平台，实现三维几何模型的参数化的过程。具体描述其开发途径，用DCL语言编制对话框、用AUTOLISP语言设计DCL的驱动程序和三维图形的绘制。通过以上定制，可以快速生成该轴承座的三视图和剖视图，从而提高工作效率。     

Hilbert C*-模的内射包络

采用同调理论的观点探讨了C 代数上HilbertC 模作为对象和有界模算子作为态射构成的范畴 .研究C 代数上HilbertC 模扩张的内射性和内射包络 ,通过内射性和本性给出内射包络的特征描述 .证明了如果一个C 代数的HilbertC 模的内射包络存在 ,则在H等距意义下是唯一的 .其次给出了HilbertC 模的扩张是内射包络 ,当且仅当此扩张是内射的和本性的 .进一步得到在H等距意义下W 代数上的任何HilbertC 模都有唯一的一个内射包络而且HilbertC 模的内射包络是它的一个极大本性扩张     

自动视觉检测技术

本文主要综述平面物体的自动视觉检测技术的现状和发展趋势.表面形态和几何特征仍是工程中常用的两类图象特征.制定图象采集方案,必须结合具体工况,以得到高信噪比的原始图象,便于提取图象特征,就视觉检测算法而言,图象减影及其拓广的各类算法仍为基本算法,动态自适应视觉检测算法将成为新的研究热点,文中同时就上述专题给出一些实例,预计此项技术将在工业中获得更广泛的应用。     

协同进化遗传算法中的模块化机制研究

针对在协同进化遗传算法中有重要意义的模块化方法，从生态学与生理学、计算学习理论角度讨论了其基础及特征；同时分析了协同进化遗传算法中的任务分解问题，强调并例证了合理的任务分解是成功应用协同进化方法的一个关键。     

完整提取平面正交视图环路的实用算法

在用模式引导(或CSG)方法对平面三视图进行三维模型重建时,首先须识别出平面视图的环路。提出了一个实用的提取平面视图中所有环路的算法和相应的实例。该算法的特点是,1)通过将平面与圆柱面相切时产生的平滑过渡断头线延长直至与最近的可见轮廓线(实线)相交的方式处理平滑断头线;2)通过先合并再分解的方式唯一地处理直线、圆和圆弧;3)把环路分成外环路和内环路,通过递归方式在平面视图中搜索所有外环路和在每个外环路中的所有内环路。有了上述特点,该算法能以统一的方式完整地提取出平面正交视图中所有存在的外环路和内环路。该算法已被编制成能在Auto CAD图形系统中使用的程序,并在多个平面正交视图实例中成功地提取出了所有存在的环路。