基于测距定向的WSNs分步求精定位算法

针对现有算法无法满足在不同环境中对定位精度的要求,提出一种基于测距定向的分步求精定位算法(stepwise refine-ment localization algorithm based on ranging and orientation,SRLRO)。通过分析环境因素对RSSI(received signal strength indica-tion)测距的影响,算法首先建立RSSI测距定向模型,确定指向待定位节点所在较小区域的多条直线,通过质心算法求这些直线交点的质心。为了进一步提高算法精度,算法采取了一些优化规则。仿真和实验表明,在不同环境因素的影响下,算法都具有较高的定位精度。     

局部纹理特征改进空闲车位智能检测算法

针对车辆数量的爆炸式增长而智能停车场车位检测速度慢、正确率低的问题,提出了一种基于局部二值纹理特征改进的空闲车位检测算法,算法首先将监控摄像机采集的车位图像降噪滤波后转化为局部二值模式,然后通过结构模板集提取图像的局部二值纹理特征,作为空闲车位和有车车位的识别特征,最后通过核Fisher判别方法实现空闲车位的检测.实验...     

基于隶属度的二次求精矢量跳距定位算法

DV-HOP(distance vector-hop)定位算法中,未知节点与锚节点之间的距离计算存在误差,引起计算坐标与实际位置偏离,影响定位精度.针对这一问题,提出一种基于隶属度的二次求精矢量跳距定位算法,采用对应的锚节点跳距校正值计算节点间距离,减小计算误差;运用自动控制理论中反馈控制原理,将未知节点与锚节点的距离范围信息作为输入量,未知节点的估计坐标信息作为输出量,通过隶属度函数进行偏差分析,二次求精校正未知节点位置.通过仿真对算法性能进行对比分析,结果表明该算法具有较高的定位精度;并通过应用环境测试,验证了算法的可行性.     

新型拼装机器人运动仿真与末端执行器微运动分析

根据生产实际要求,设计了一种新型拼装机器人.利用三维参数化设计软件建立与物理样机相似的三维实体装配模型,对整体机构运动进行了实体运动仿真.编制Matlab仿真计算程序,对机器人末端执行器的微运动进行运动学正、逆问题分析.     

机械零件模型局部形状相似性检索算法研究

提出利用尺度不变特征来描述三维模型的局部形状信息,设计出一种灰度体素模型上的基于三维SIFT算法的局部形状特征提取方法;得到三维模型的尺度不变形状特征后,采用BoF方法构建模型的形状特征向量,配合相应的距离函数实现三维模型"部分-整体"的匹配和检索。实验表明该方法具有比较好的检索性能。     

基于局部和全局结构保持的流形学习算法

流形学习方法可以将高维数据投影到低维空间,发现隐藏在数据中的内在几何结构与规律性,近年来越来越受到模式识别和认知科学领域的研究者的重视。但是基于局部的流形学习方法存在对噪声敏感和要求样本稠密等缺点。针对这些缺点,本文提出一种新的局部与全局结构保持嵌入(Local and global preserving Embedding, LGPE)算法。LGPE方法通过假定目标空间的整体映射函数,然后结合数据的全局几何结构的分布信息进行数据重构,最后通过最小化准则函数来得到嵌入于高维空间的低维子流形。LGPE方法在保持数据局部结构的同时保留全局结构信息,在信噪比为10db的稀疏Swiss-roll(N=400)和COIL-20多姿态数据集取得了较好的维数约简效果,且在ORL人脸图中相对其他局部流形学习方法,在嵌入特征矢量维数d<40时,识别率提高了约15%。实验结果表明,本文方法对噪声和稀疏数据具有较好的鲁棒性。     

逆向工程在三维几何模型重构中的应用

利用三坐标测量机测量了电话听筒的几何外形,获取了几何表面的外形数据点群;利用逆向工程软件对点群数据进行消除噪声、数据重采样及提取特征线等处理;根据外形特征,从点群数据中提取其边界曲线;采用由点和曲线形成曲面的造型方法,成功进行了电话听筒三维几何曲面模型的重构.     

基于无网格局部Petrov-Galerkin法的曲面修复算法

针对三维残缺数据曲面重构的困难,提出残缺点云或有孔洞网格曲面数据修复的新算法,该方法通过拟合进行曲面重构,大大减小了边界节点误差的影响;同时采用基于板壳理论的无网格法,使孔洞曲面修复更光滑,尤其可以更真实地修补出锻压制造的薄板零件.首先应用移动最小二乘法插值对残缺点云进行边界提取,然后给出逐层节点布置算法,最后应用基于最小势能原理的无网格法进行曲面修复,并将通常无网格法中积分圆域改进为多边形域.编写相应程序,经简单二次曲面缺损网格修补验证算法的有效性,结果分析表明误差很小,曲面修复结果理想.为进一步证明算法实用性,对实际薄壳产品的孔洞进行算法应用,修补效果理想.     

局部Walsh谱描述图像纹理特征的旋转不变性

为了有效地进行纹理分析,提出一种基于局部Walsh谱的纹理特征旋转不变性描述方法。首先,比较每个像素点与其邻近点的灰度值生成局部二值序列,并计算序列离散Walsh变换的功率谱;然后,采用功率谱的各谱点值构成特征直方图描述纹理特征;最后,从序列的列率特性出发,构造了新的两族局部Walsh谱,揭示了局部Walsh谱与局部二值模式之间的联系。因为离散Walsh变换功率谱具有循环移位不变性,所以局部Walsh谱具有先天的旋转不变性。实验结果显示,与灰度共生矩阵和Gabor滤波器组相比,局部Walsh谱的纹理分类准确率较高;与局部二值模式相比,在相同尺度下局部Walsh谱的分类准确率比其高出3%以上,对两幅旋转纹理图像分割的错误率比其低11%和3%,表明提出的方法具有较好的纹理鉴别能力和旋转不变性。     

基于局部特征提取的棱柱类零件三维模型检索

针对三角网格表达的三维计算机辅助设计模型提出了一种新的表面局部特征检测方法,基于三维模型的扩展高斯图像对表面进行分割,采用测地线连接在某个方向可见的若干已分割区域,根据测地线的路径形成特征区域的测地连接图,该图是模型表面局部特征的一种形状表示。以测地连接图作为索引,基于散列表机制对三维模型进行检索。实验证明该方法对棱柱类零件的计算机辅助设计模型具有较好的检索效果。     

基于零装配的动态全息模型

为满足产品变型设计和快速设计的需求,在分析产品模型的基础上,提出了动态全息模型的建立方法.该方法在产品概念设计阶段将产品设计模型抽象为装配草图模型,并对其添加各种关系,将设计需要的各种信息集成到产品模型上,使其可以根据设计需要动态变化与更新.通过在起重机设计中的应用说明了所提方法的有效性.     

大型电动阀门填料泄漏的动态处理技巧

简述了阀门填料泄漏的原因及动态密封技术的基本原理和特点,介绍了不停产修复大型电动阀门填料泄漏的技巧。     

复杂曲面特征线自动提取技术研究

复杂曲面零件的几何模型重构是逆向工程的研究重点之一,由零件表面的数字化数据提取特征线是构造几何模型的重要步骤。针对由CMM获取的三维数据“点云”,提出了基于扫描线的三维分层式方法实现特征线的自动提取,提出了基于局部增量网格扩张的三维散乱数据三角剖分算法,实现任意曲面尖锐棱线的自动提取。实践说明,通过该算法得到的复杂曲面的边界线能够满足模型重建的工程需求。     

基于Java3D的不规则曲面纹理贴图的研究

针对Java3D对不规则曲面难以贴图的困难,提出离散化二维纹理图案的方法,对待贴图的不规则曲面进行有限数量的网格细分,然后寻找出离散点与局部三角形面片中各点的对应关系,即点对点的转换,从而完成由二维纹理空间到曲面空间的贴图.     

基于UG的专用数控铣床铣头结构设计与运动仿真

以数控螺杆铣床铣头为研究对象,利用三维仿真软件UG建立模型并对其进行动态仿真,实现了铣头结构的虚拟设计、虚拟装配及三维动态仿真,验证了铣头结构设计的合理性。     

大型船用斜齿轮三维动力接触仿真研究

分析了船用气胎离合器接合、稳定运转过程中齿轮受到的冲击力矩变化情况,推导出了冲击力矩与时间、转速等参数间的数学表达式;借助ANSYS软件进行了有限元计算,综合比较了不同接合转速、不同接合时间的多工况下斜齿轮各部位的应力、接触压力状况.研究结果表明:船用斜齿轮的冲击受转速的影响极大,但受时间的影响较小,在接合过程中齿轮所受的最大冲击力还是在许用值范围内,因此,可以适当缩短离合器结合时间以提高船舶机动性能.     

基于传热反算建立磨削三维热模型的新方法

首先使用热电偶测量平面磨削时CBN砂轮与工件接触区下方处不同位置点温度;然后基于传热反问题理论,优化实际测量温度值与理论仿真温度值间的目标函数,反算出进入工件的热量,从而得出进入工件的能量比例;最后建立磨削三维热模型,计算出不同磨削时刻工件表面温度。实验结果表明,CBN砂轮进入工件的能量比例与实际值相吻合,基于传热反算方法建立磨削三维热模型具有可行性。     

三维设计模型生成工程图样方法的研究

根据现代工程设计和绘图的需要，以AutoCAD为平台对由三维设计模型生成二维工程图样的设计模式进行了研究。介绍了由三维设计模型自动生成二维工程图的技巧，并提出了在模型空间方便地编辑、打印由三维实体生成的工程图样的方法。结果表明，此研究具有工程实用价值。     

基于改进信赖域算法的三维不规则缺陷重构

漏磁检测广泛应用于铁磁性材料设备的在线检测当中,是一种有效的缺陷检测方法。如何利用缺陷漏磁信号进行三维不规则缺陷轮廓重构是漏磁检测中的关键问题。然而,三维不规则缺陷漏磁检测的有限元模型计算量大,因此难以快速获得精确的漏磁信号,并且由于缺陷重构的不适定性,研究中不容易获得不规则缺陷的精确轮廓。本文提出了一种用于计算三维不规则缺陷漏磁信号的单元磁偶极带叠加模型,并验证了使用该正演模型进行漏磁计算的有效性,针对三维缺陷轮廓重构的高维优化问题,提出了一种带边界约束的基于信赖域的投影Levenberg-Marquart算法,实现了三维不规则缺陷轮廓的重构。实验结果表明:该三维不规则缺陷重构方法不仅不需要大量的漏磁检测数据,并且相对于群智能算法,重构误差降低了90.1%,最大深度误差降低了53.9%,耗费时间减少了96.1%,实现了高精度的缺陷重构。     

面向MBD的几何公差智能化标注技术

为了解决MBD(Model Based Definition)模型中几何公差的3D(three-dimensional)标注不符合新一代GPS(Geometrical product specifications)标准体系的规范要求问题。文章面向MBD模型,基于恒定类建立几何公差项目的自动判别规则,依据新一代GPS标准体系对几何公差3D标注的规范,开发了与Creo平台无缝集成的几何公差标注模块,从而实现几何公差标注的规范化和智能化。