基于STM32的智能笔筒设计

针对现在流行笔筒功能单一、缺少互动、人性化程度低等问题,介绍了一种基于STM32单片机的智能笔筒的设计与实现方法。该设计将电子元素与古朴笔筒有机结合,采用集成化的硬件设计方案,包括液晶显示、人体感应、MP3解码和文件存储等模块,支持热插拔,并可通过蓝牙与Android或IOS 智能设备进行数据交互,使用者可根据自身需求,个性化地设置属于自己的笔筒。     

面向人机协作中的安全物理交互仿真分析

以协作机器人Baxter为研究对象,面向人机协作中安全物理交互问题,提出利用Simscape Multibody工具箱建立协作机器人Baxter与人进行物理交互的仿真环境.针对人机协作任务中的安全物理交互问题,建立线性弹簧-阻尼系统用于模拟和计算人机协同任务过程中的接触力;利用计算力矩控制器和机器人逆动力学前馈实现机器...     

改进YOLOX网络的轴承缺陷小目标检测方法

针对深度学习模型在工业轴承表面缺陷检测中多目标情形下的小目标漏检率高、模型特征融合不充分的问题,基于YOLOX提出一种多注意力特征加权融合的小目标缺陷检测算法。在骨干网络引入特征提取更加细粒度的Res2Block模块,同时嵌入自注意力机制,增加隐性小目标的区域特征,减少漏检率;设计内嵌坐标注意力并作为加权条件的双路金字塔特征融合网络,提升浅层细节特征和深层高级语义特征的交互融合能力;后处理阶段引入Focal Loss损失函数,增加模型对正样本目标的学习,进一步减少漏检率。实验结果表明,与原YOLOX算法相比,改进算法在自制小型列车轴承表面缺陷数据集上mAP提高了4.04个百分点,对小目标的识别率明显提升。     

微电网保护方法的研究

本文提出了一种用于电力电子接口的微电网系统故障保护方法,该方法能够快速可靠地检测微电网内不同类型的故障。微电网保护单元利用基于差动和对称电流分量的探测方法可以检测到微电网不同类型故障电流,控制相应的断路器动作,隔离故障区域,以保护微电网。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于双目视觉的工件尺寸三维测量

针对传统的接触式测量方法存在测量速度慢、效率低等问题,本文基于双目视觉视差原理,采用了一种双目视觉测量方法。首先,利用双目视觉系统采集带有标志圆的靶标图像对,进行摄像机标定;然后,采用Canny自适应算子检测图像的边缘,通过椭圆拟合来确定特征点,在极线约束条件下完成图像的立体匹配,最后将图像坐标换算成世界坐标系下的三维坐标。实验结果表明,该方法对于有标志点的被测对象具有测量精度高的特点,误差在0.07mm以下。     

基于质感要素的产品材质意象设计研究

目的为了探讨产品材质意象设计的有效方法,研究利用质感要素来构建材质意象评价体系。方法利用色彩理论、主成分分析法等方法,确定产品色彩、材料、表面处理工艺的质感要素、质感要素评价等级和质感要素评价系数。利用质感要素定量描述确定材质、质感要素、材质意象的数学表达式,并构建三者之间的关系模型。结果以水杯为例,利用最小二乘法确定水杯材质意象评价模型。经验证,水杯材质意象评价模型的准确率为80%。结论质感要素评价等级、质感要素评价系数为材质意象设计提供了参数化方法。产品材质意象关系模型较好地反映了材质、质感要素、材质意象之间的内在关系。利用提出的材质意象设计方法,可计算任意产品的材质意象值,为产品材质意象设计提供理论指导。     

基于ARM的农药喷雾飞行器越界控制系统设计

针对当前的农药喷雾飞行器需要人时刻观察是否飞出农田边界这一情况,从机器视觉的角度出发,综合嵌入式、图像处理和测控等技术,设计了一种以ARM Contex-A8平台为核心的农药喷雾飞行器越界控制系统.首先,采用混合高斯模型算法进行目标检测,通过计算目标的形状描述符来获得形状特征并进行目标定位.然后,计算目标的质心位置同时结合运动方向来判断飞行器是否出界.最后,根据综合判断的结果,用无线模块控制农药喷雾飞行器的飞行方向.实验结果表明,该系统能够很好地识别到农药喷雾飞行器,并能精准定位和越界判断,实现了无人操控,提高了工作效率.     

基于快速动力学辨识的机器人力/位混合控制碰撞检测研究

针对机器人力/位混合控制时发生异常碰撞所导致的安全问题,提出一种基于快速动力学辨识的碰撞检测方案。首先,建立机器人快速动力学的辨识模型,基于拉格朗日法整理出机器人关节重力矩的最简三角函数回归矩阵,运用连续摩擦模型建模关节摩擦力;然后,采用最小二乘法分别辨识出机器人关节的重力矩最简参数集和连续摩擦模型参数集;最后,为验证提出方法的有效性,设计并完成机器人快速动力学辨识和碰撞检测实验。结果表明:提出的方法能够快速有效地辨识机器人的动力学参数,可实时检测机器人位置控制方向上4 N·m,力控制方向8 N·m以上的异常碰撞,有效保障操作人员和设备的安全,具有一定的工程参考价值。     

面向轴承车削加工的自动上下料系统设计与实现

针对企业提出的中大型轴承内外套车削加工全自动化的要求,设计开发了一套机器人自动上下料系统。该系统以六轴关节型工业机器人为基础,将工业机器人与CNC机床有机结合,通过设计机器人末端执行器、上下料道和转换台等,结合气动技术、PLC控制技术与传感器技术,实现了对不同尺寸工件的抓取、换面和自动装卸。通过在企业生产车间的实际运用,证明该系统可以完全替代操作人员进行生产,可以省时、省力并高效地完成轴承工件自动上下料任务,实现了自动化生产。     

基于边缘修复的超像素平面立体匹配

视差估计的准确程度直接影响到整个系统的性能,为解决遮挡暴露引起的视差图中物体边缘出现较大面积的空洞问题,对半像素灰度差与Census变换得到初始视差图进行边缘区域修复,以此提高内点所占的比例,从而影响迭代计算的次数;然后基于RANSAC计算超像素视差平面.采用Middlebury提供的测试图,对固定窗口半径和动态规划中惩罚代价的最佳选取范围进行实验测试,结果表明经过边缘修复可以得到相对完整的物体轮廓视差图,并且适当增大Census的权重将有助于检测到细长的目标对象.