用OpenGL实现关节变量参数化的双三角臂的三维实体模型

研究了凿岩机器人双三角臂机构，在VC 6.0下，用OpenGL建立了关节变量参数化的双三角臂的三维实体模型。这是建立隧道凿岩机器人虚拟仿真环境的基础。     

增强室内视觉里程计实用性的方法*

针对现有视觉里程计在实时性、鲁棒性和准确性之间难以协调统一的问题,提出增强视觉里程计实用性的方法.分别运用基于图形处理器的定向加速分割测试特征和旋转感知的二进制鲁棒基元独立特征以及K最邻近加速提取、匹配图像的特征点.根据Kinect有效的深度量程剔除深度误差较大的特征点.求解相机帧间运动时,首先采用高效n点透视快速求解相机帧间运动参数的估计,然后将其作为Levenberg-Marquedt迭代法的初值,优化相机帧间运动参数.在运动参数解计算过程中,使用随机采样一致排除特征外点的干扰.实验表明,文中措施可以提高相机运动轨迹的解算速度,在室内环境下获得的相机运动轨迹更准确,鲁棒性更强,因此适用于室内机器人导航及定位.     

基于末端杆件螺旋运动的凿岩机械臂孔序规划

根据隧道炮孔设计,进行孔序规划,是对凿岩机械臂进行自动控制所需要解决的一个问题。针对这一问题,以机械臂末端杆件的螺旋运动来定义其运动轨迹,用螺旋运动轨迹的曲线长度来定义机械臂将末端执行器从一个孔位运送到另一个孔位所付出的代价,以此代价为基础建立目标函数,用蚁群算法进行问题求解,得到机械臂运动的孔序规划。利用对偶四元数法推导了机械臂末端杆件螺旋运动参数的计算公式。仿真验证了轨迹求解算法,得到的轨迹平滑、连续;针对某隧道断面64组炮孔设计,利用蚁群算法进行左右两个机械臂的孔序规划仿真,得到了合理的规划结果。     

挖掘机仪表数字显示的逻辑设计

该文结合挖掘机显示仪表的要求和特点，在分析了各种数字式仪表显示方式的优缺点的基础上，给出了一种基于LED条图的数字化仪表的设计方法。根据实际的显示要求，给出了显示的逻辑函数表达式。实践证明，采用逻辑设计法可以大大地简化程序结构，节省程序执行时间，而且工作可靠，效果好。     

热处理炉组微机群控试验台的研制

介绍了用ＣＰ３８６微机实现对６台模拟加热炉的群近实验装置。该装置硬件简单，仅在现有微机上附加两块接口卡，软件采用ＱＢＡＳＩＣ语言进行模块化编程，控制系统实量性强。本文对系统组成、功能及硬件软件设计等作了详细的介绍。     

基于自适应滤波的锂电池隔膜卷绕系统张力估计

锂电池隔膜卷绕系统的电机转速、放卷辊的卷材卷径和放卷张力等实时信号都带有高斯白噪声,易形成较大的滞后,从而导致控制系统的稳定性和精度降低。现以协方差匹配技术为滤波发散判据,再结合对于指数加权系数的表达式限定记忆滤波的次数,提高噪声初始值的分配权重,来保持滤波的自适应程度,提出一种基于改进型SageHusa自适应滤波估计张力的方法,实现对系统噪声协方差阵与测量噪声协方差阵的自适应变化。实验结果表明,所提出的方法不仅能更准确、稳定地估计出锂电池隔膜卷绕系统放卷张力,还能在一定范围内使其不受给定的噪声协方差阵初值影响,而且有较高的精度和较强的实时性,优于一般的扩展卡尔曼滤波算法。     

基于LabView的理工科类教学课件设计

提出了利用LabView作为软件平台制作CM课件，作为示例，设计了“机械控制工程基础”课程中三个教学重点和难点的LabView演示程序以及该课程的CM课件框架。该课件在其科学性、交互性和可视化计算方面，显示出突出的优点。其中，展示的曲线、数据、图形都是根据输入参数实时计算出来的结果，而不仅仅是图片和示意性的动画；同时，LabView丰富的软硬件资源和图形化编程方法还大大简化了程序设计。     

Iterative circle fitting based on circular attracting factor

An intuitive method for circle fitting is proposed. Assuming an approximate circle(CA,n) for the fitting of some scattered points, it can be imagined that every point would apply a force to CA,n, which all together form an overall effect that "draws" CA,n towards best fitting to the group of points. The basic element of the force is called circular attracting factor(CAF) which is defined as a real scalar in a radial direction of CA,n. An iterative algorithm based on this idea is proposed, and the convergence and accuracy are analyzed. The algorithm converges uniformly which is proved by the analysis of Lyapunov function, and the accuracy of the algorithm is in accord with that of geometric least squares of circle fitting. The algorithm is adopted to circle detection in grayscale images, in which the transferring to binary images is not required, and thus the algorithm is less sensitive to lightening and background noise. The main point for the adaption is the calculation of CAF which is extended in radial directions of CA,n for the whole image. All pixels would apply forces to CA,n, and the overall effect of forces would be equivalent to a force from the centroid of pixels to CA,n. The forces from would-be edge pixels would overweigh that from noisy pixels, so the following approximate circle would be of better fitting. To reduce the amount of calculation, pixels are only used in an annular area including the boundary of CA,n just in between for the calculation of CAF. Examples are given, showing the process of circle fitting of scattered points around a circle from an initial assuming circle, comparing the fitting results for scattered points from some related literature, applying the method proposed for circular edge detection in grayscale images with noise, and/or with only partial arc of a circle, and for circle detection in BGA inspection.     

机器人自然语言导航的层叠式条件随机场模型

提出了一种基于层叠条件随机场进行救灾机器人自然语言导航命令理解的方法。该方法由三层条件随机场(CRFs)构成:第一层用于导航词性标注,选取词、词性以及上下文作为特征模板生成导航词性标签;第二层用于导航过程提取,选择词、导航词性标签以及上下文构建特征模板生成导航过程标签;第三层用于起点终点识别,选取词、导航词性标签、导航过程标签以及上下文构建特征模板判断出地名词为起点还是终点。根据导航词性与导航要素的对应关系便可从命令中提取出导航信息。该方法能够处理完全不受限的自然语言导航命令,总体正确率达到78.6%,无需依赖特定的指令与地图,对完成救灾机器人导航的人机交互任务具有重要意义。     

基于MDP的移动机器人室内导航对话管理实现

针对自然语言指令对远程移动机器人导航控制中自然语言理解达不到要求这一问题,提出通过人机对话提高机器人对自然语言指令理解的程度。设计了一个面向救灾机器人室内导航的对话管理系统,建立了对话管理系统的马尔科夫决策过程（MDP）模型。该模型将自然语言指令中导航要素及其属性的组合定义为状态集合,把机器人作出的对话回应定义为动作集合。模型训练的结果是从导航指令中识别出具体的状态,机器人能作出合理的回应,以使对话能够自然流畅地进行,达到最终正确理解导航指令。机器人的自然语言生成基于人工智能标记语言（AIML）设计。实验测试表明,对话过程流畅自然,用户体验较好,准确率达到85.16%。