摘要：城市潮汐交通拥堵问题可通过设置可变车道来解决。针对现有可变车道控制方式单一及智能化程度低等问题,设计了一种移动机器人来运载护栏,以完成车道隔离。为解决室外道路环境下的高精度定位问题,结合实际应用场景,应用超宽带(ultra wide band,UWB)技术设计了无线定位系统以及双标签融合定位法,实现了运载机器人运行过程中的位姿计算。根据运载机器人的位姿信息以及其搭载护栏时的运动模型,设计了相应的运动控制算法,以使机器人在运行过程中完成自主纠偏。此外,运载机器人运行过程中的相关数据通过LoRa(long range radio,远距离无线电)组网与远程服务器交互,实现了远程监控。试验结果表明:所设计的UWB定位系统的重复定位精度为0.07 m左右,能满足室外环境下的高精度定位要求;所设计的运动控制算法能较好地实现运载机器人的运动控制,达到了预期效果。该运载机器人系统能够为可变车道的智能化控制提供参考,具有良好的工程应用前景。

摘要：提出一种工业机器人的最优轨迹规划方法。将机器人的轨迹视为由机器人关节空间中一系列的关键点构成,关键点两两之间通过三次多项式曲线进行连接。通过使用加权系数法定义代价函数,从而使机器人运动过程中的总动作时间和消耗能量在某种程度上达到综合最优,同时考虑关节速度、加速度、二次加速度以及力或力矩等约束条件。在代价函数的设计中,采用一种新颖的罚函数排序形式来处理约束问题。提出基因环境双演化免疫克隆算法对所定义的代价函数进行优化。以上策略的采用,使算法具备一定的学习能力,增强算法的全局搜索能力,从而提高解的质量和算法效率。对斯坦福机器人的仿真结果表明了本文方法与现有方法相比,具有更高的搜索效率,能得到性能更良好的解。

摘要：目标运动速度与运动状态的快速预判是机器人避障、目标检测与跟踪的关键。经典的初级运动检测器(elementary motion detector,EMD)模型具有在局部范围内的速度矢量敏感特性,在此基础上结合波峰检测算法,提出一种动目标运动速度和运动状态的快速测速法。为验证所提方法的可行性和有效性,以线性排列的光敏传感器阵列为视觉检测单元,在LabVIEW开发环境中,利用雷赛SMC3380运动控制器和研华PCI-1747U数据采集卡,搭建了具有动目标运动控制及动目标信号采集功能的多通道视觉测速系统;通过多通道数据采集及动目标快速测速处理,实现了目标运动速度和运动状态的判别。实验结果表明:多通道视觉测速系统运行稳定,能够实现最大速度为80mm/s(绝对误差小于±2mm/s,相对误差小于±3%),以及最大加速度为20mm/s^2的匀加速运动状态的动目标检测与判断。为机器人视觉感知器的动目标快速预判研究提供了新思路。

摘要：改造和设计摆丝机械 ,研究摆丝分布系数情况 ,建立系统的控制模型 ,通过遗传优化PID控制方法获得良好的丝束质量分布 。

摘要：为满足智能寻位加工中对零件图像配准速度和配准精度的高要求,提出了一种采用伪极快速傅里叶变换(PPFFT)和小世界-克隆选择算法(SWCSA)的图像配准方法(PPFFT-SWCSA).首先对图像进行伪极快速傅里叶变换,然后利用变换后获取的频谱特征信息设计优化算法的代价函数,最后采用SWCSA算法得到2幅图像间的配准参数.采用PPFFT降低了运算复杂性,提高了运算速度;采用SWCSA算法,克服了图像配准中常用的相位相关法无法检测到图像间较小偏移量的缺点.实验结果表明,PPFFT-SWCSA方法的配准角度精度可以达到空间0.2°,在对图幅为256×256像素的图像配准实验中,PPFFT-SWCSA方法的配准速度比基于离散极坐标傅里叶变换和相位相关法的配准速度快2倍.

摘要：道路流量信息是进行有效交通管制和引导的重要依据。针对现有的无线地磁车流量检测系统取电难、通信不稳定的问题,结合近期国内多地应用的道路交通发光砖,设计了一种车流量实时检测系统。系统通过嵌入在地砖中的检测器完成车辆检测,数据经由RS485总线汇总至上位机,并上传至服务器。检测器利用RM3100传感器采集磁场原始信号,在STM32中通过双窗口法提取出车辆的特征波形;采用自适应阈值有限状态机算法,判断车辆的运动状态。经过实地安装测试,检测器识别车辆的准确率可达97%左右,系统运行稳定可靠,对构建智慧交通道路体系具有一定的实用价值。

摘要：将工艺规划和调度集成考虑是现代制造业中的一个重要环节。然而,这种条件下的优化必须要面对过多的约束条件,大量无效解的存在导致了传统的优化算法在实现上存在着很大的困难。针对这些问题,文章提出了引入免疫克隆算子简化求解过程,减少过多无效解带来无谓的计算时间消耗,同时考虑到克隆算子工作机理,引入混沌变量加载于算法的个体复制过程中,逐步对混沌变量进行微小扰动以调节搜索范围,明显的增加了克隆算法的群体多样性。将新设计的混沌克隆算子应用到工艺规划与调度的集成优化问题中,试验结果表明,该算法工艺成效显著且稳定,说明算法有应用到类似问题上的潜力。

摘要：针对传统建筑施工存在工作环境恶劣、劳动强度大以及异形构件的制造需要预制模具且难以实现个性化设计的问题,设计了一种框架式3D建筑打印机。首先,考虑到系统的可扩展性,采用STM32H750芯片作为核心控制器,并结合伺服驱动单元设计框架式3D建筑打印机控制系统的硬件结构。然后,提出基于梯形加减速控制的速度前瞻处理方法来规划打印速度,通过分析打印轨迹拐点的角度及其前后运动段长度的限制条件来确定拐点处的最佳打印速度。最后,引入RT-Thread嵌入式操作系统来进行打印任务管理和调度,以提高控制系统的稳定性,并设计了人机交互界面。测试结果表明:采用速度前瞻处理方法的框架式3D建筑打印机的自动化程度和打印效率较高,其可以稳定地打印形状各异的建筑构件,且混凝土成型均匀,无断料或积料。所设计的打印机为混凝土建筑构件的智能化制造提供了一种新方法,具有良好的工程应用价值。

摘要：为了克服免疫克隆算法搜索效率低、无法直接对进化经验学习等缺点,设计了环境变异免疫克隆算法,在普通免疫克隆算法中引入环境变异算子,通过环境变量积累进化过程中的经验,使算法具备了一定的学习能力;重新设计了代价函数,采用一种新颖的罚函数排序形式来处理由于约束条件造成的解集空间不连续问题,进而提高了算法的搜索效率及稳定性。通过对13个常用有约束优化问题测试函数的仿真实验,表明了环境变异免疫克隆算法在有约束优化问题上具有很好的性能。

摘要：当前国内的错帖检测装置大多处于实验室阶段,真正能应用到实际生产中并形成批量生产的还比较少。国外的设备,如某公司生产的错帖检测装置,售价昂贵,在两万元人民币以上。研制了一种基于数字信号处理器(Digital signal processor,DSP)的错帖检测系统,DSP内固化一种基于傅里叶变换的检测算法。该系统能够实时并且准确地检测出文字帖、图形帖和图文帖中存在的错误书帖,并能将检测结果显示在液晶显示器上。实验结果表明:该系统具有较好的识别性能。