摘要：针对移动机器人室内自主导航中环境检测、动态目标定位跟踪和路径规划,设计了“双目+单目”多信息融合的视觉系统。提出一种自适应环境、融合色彩饱和度信息的单尺度Retinex室内阴影消除算法,以有效提取障碍物信息及可行路面区域。研究了一种特征点辅助的时空上下文目标跟踪算法,运用目标特征点进行目标粗定位;引入特征点变化率信息,自动调节时空上下文模型更新,以有效提高复杂环境下动态目标定位的准确性。改进了传统速度向量场吸引速度、排斥速度和切向速度函数,解决了路径规划中机器人轨迹抖动、目标点附近震荡和目标处于障碍物排斥场不可到达等问题。移动机器人室内环境下自主导航实验实现了障碍物、机器人和目标特征提取及其实时定位,移动机器人以最短的避碰路径完成动态目标的有效跟踪。

摘要：为提高工业机器人的轨迹跟踪控制性能,提出了一种自适应模糊变结构控制算法,即对滑模区中趋近运动的趋近律进行重新设计,新设计的趋近律能够随着机器人轨迹跟踪误差的改变而做出相应变化,从而使设计后系统的抖振减小,滑模过程中的趋近运动得到改善,控制性能也得到提高.针对该算法设计了自适应模糊变结构控制器,并与其他方法做了实验对比分析,结果表明该算法的响应速度、跟踪精度等更优.

摘要：针对当前制造过程海量信息和定性定量知识并存的特性,提出知识建模和数据挖掘技术相融合的建模思想。基于粗糙集模型,首次建立知识的粗糙集函数关系,并构建基于"不可分辨—函数"关系的新型粗糙集模型及预测方法,用以预测加工表面粗糙度。新模型将已有知识嵌入到数据挖掘模型中,其信息划分更精确,获取的决策规则蕴含的知识更丰富,故预测精度更高,预测范围更广。与其他预测模型相比,所建模型仅利用已有知识和信息,不需要建模者额外设计和设定模型的结构形式和参数。实验结果也表明,所建模型在预测有效性和预测精度上均有较好表现。

摘要：通过《机械原理》和《机械设计》双语课程教学的开展和实践,对双语课程教材的选用、教学内容的构建、教学方法的设计等问题进行了分析和探讨,最后,对目前双语课程面临的一些问题进行了思考。

摘要：针对机械设计课程内容多而散、工程实践性强等特点,实施工程对象教学法,融合形式多样的教学手段,引入现代设计技术,建立一个"教师引导促进,学生在与工程对象交互设计过程中逐渐建构知识"的机械设计课程教学方法,培养学生现代系统论的世界观与方法论分析工程问题、解决工程问题的方法。

摘要：针对社会发展需求和当前技术现状,提出了一个在工业上能实现自适应环境、人机共融组织和智能决策的多机器人协同作业的M2M2A(man-or machine-to-machine to actuation)解决方案.首先设计了人、智能中心、机器人和传感器等所构成的多机器人作业系统的结构体系及其组织形式.设计了C/S(client/server)和P2P(peer-to-peer)混合式的M2M通信模型,由C/S模型实现人-机控制类和状态类信息的远程传输,由P2P模型实现机-机状态类信息的共享.研发了机器人自定位、作业环境感知、避障路径优化、轨迹规划和运动控制等智能模块,实现机器人自主作业的执行操作.数据流将通讯模块、智能决策及控制等各个模块有机融合在一起,构建了一个开放式、模块化的M2M2A系统.设计了一个典型的协同装配作业多机器人实验系统,通讯模块实现了作业环境信息、机器人位姿或位置信息的实时传输和共享,机器人智能模块可以根据作业环境的变化,自我协调各机器人的作业时序,自适应地重新规划各自的路径或作业轨迹,最优地完成下达的作业任务.

摘要：为了解决指定任务的机器人结构设计问题,将任务要求和相关性能指标纳入到机器人结构设计过程中,提出了一种面向任务的机器人结构(DH参数)优化设计方法。首先,将指定任务描述为笛卡尔空间中一系列位姿点,姿态用四元素表示;其次,根据机器人运动学特性,推导出任务可达性约束条件,用各向同性指标、关节角度指标、尺寸指标构建目标函数,将机器人DH参数和到达各任务点时的关节值作为设计变量,从而建立了机器人结构优化设计的数学模型,并进一步利用罚函数法处理可达性约束;最后,根据优化问题具有非线性、不可导、高维度和连续值优化的特性,选用CMA-ES(协方差矩阵自适应进化策略)进行机器人结构优化设计问题的求解。实例仿真通过模拟一个位姿不断变化的复杂作业场景,验证了该方法的有效性。

摘要：目的 介绍机器人无序分拣技术最新进展和研究成果,为复杂场景下的机器人自动化应用提供研究思路和技术支撑。方法 从机器人无序分拣过程中的3个关键技术任务展开论述,具体包括散乱目标的检测与识别、目标的空间姿态估计与无序分拣的抓取决策,并对各个任务中涉及的方法进行分析总结。结论 机器人无序分拣技术目前面临的主要挑战在于处理复杂环境下散乱堆叠物体的视觉感知、位姿估计和抓取决策。具体的分拣系统应当考虑实际的场景环境,结合任务需求进行设计,以求达到机器人尽可能替代人力劳动的目的。

摘要：针对室内阴影环境下的障碍物检测与测量,提出一种基于双目视觉的、适用于移动机器人避障的方法。将色彩饱和度图像与阴影消除后图像相融合,通过环境亮度信息自适应地调节和增强融合图像中地面与障碍物的灰度差,降低障碍物提取难度;运用种子填充算法、阈值分割、形态学操作等处理获取障碍物轮廓;采用模板匹配快速计算障碍物轮廓中心点视差,根据相似三角形原理计算出宽度与距离。实验结果表明,该方法可以较完整提取地面障碍物,每个障碍物检测和测量平均耗时0.0177s,对障碍物宽度和距离测量平均相对误差为1.42%。

摘要：目的研究瞬态咬合力作用下个性化舌侧自锁矫治器的应力分布特点,并以此为基础对其进行优化。方法采用CT扫描、逆向工程和计算机辅助设计技术构建全牙列、个性化舌侧矫治器及弓丝的整体三维模型,对其进行咬合过程的瞬态动态动力学非线性分析及优化设计,并通过制造出优化后的舌侧矫治器进行试验研究,验证有限元模型的可靠性。结果托槽底板处产生的等效应力均要大于托槽体上其他部位的应力;通过在托槽盖上设置加强筋,使得托槽盖的最大等效应力降低了60.9%,避免了弓丝与托槽盖作用时过大的应力集中;托槽盖加载试验结果与模拟结果基本吻合。结论临床进行舌侧正畸时,应关注咬合力作用点与矫治器的相对位置,避免影响矫治器的自锁性能;通过对矫治器进行优化,可将弓丝的弹性势能更加有效地传递到牙齿上,减少正畸力的损耗。