摘要：在旋转双目立体视觉系统中,转台机械间隙导致的左右相机旋转平移偏差,造成立体校正图像的严重畸变。针对该问题,提出一种基于分层空间一致性的旋转双目立体校正算法。采用ORB特征在原始左右图像中进行快速全局立体匹配,设计一种新的特征点全局双层约束,实现匹配点的优选。提出基于内点邻域空间一致性的局部校验方法,实现二次匹配优化,并利用质量排序的优化匹配点集,由八点法基础矩阵估计算法计算左右相机的精确位姿关系,以此完成图像的立体校正。在Oxford和SYNTIM数据集上的典型算法对比实验,验证了所提算法的性能。多角度立体校正实验表明:所提算法可适应光轴夹角变化,在双目最大45°夹角时保证立体校正的质量,匹配点偏差小于0.2像素。

摘要：针对移动机械臂的输出跟踪问题,采用PD+前馈控制结构,结合滑模控制和模糊控制的设计思想为其设计了模糊滑模控制器。滑模控制的优点是滑动模态对系统摄动、不确定性以及干扰的完全自适应性,但同时也带来了抖振,运用模糊切换的方法解决了滑动模态的抖振问题。仿真实验表明,所设计的控制器不仅很好地跟踪给定轨迹,而且能有效地削弱系统的抖振。

摘要：针对存在外部干扰、控制饱和以及执行器故障的航天器姿态跟踪控制问题,提出了基于反步法的有限时间控制方案。通过引入一类新型的具有有限时间收敛特性的积分式滑模面,设计了满足多约束的有限时间容错姿态跟踪控制器,并利用参数自适应方法使控制器设计不依赖于系统惯量信息和外部干扰的界。该容错控制方案的设计无需在线故障信息检测、分离甚至控制器重构,并显式地考虑了执行器输出的饱和幅值要求。稳定性分析表明:在控制饱和甚至执行器故障等多约束的条件下,本文所设计的控制器不仅保证了姿态跟踪的有限时间收敛性,且对于执行器故障具有优越的容错能力;数值仿真分析进一步验证了该控制器的控制性能,以及对外部干扰和系统不确定性的鲁棒性。

摘要：为了使人机交流更加自然,提出一种基于个性的机器人情感生成机制和情感决策模型,建立了从个性到情感空间、从情感空间到多种行为输出的映射.对个性空间和情感空间进行描述,通过PAD(pleasure-arousaldominance)空间建立二者之间的映射关系,给出了基于融入个性精神集注模型的情感更新方程,得到机器人实时情感状态.设计了基于个性的机器人情感决策模型,实现从基本情感到基本动作的映射,得到任意复合情感状态下的行为输出,并采用格贴近度法确定行为是否执行.以"福牛"机器人为实验平台,结果验证了该方法的有效性和实用性.

摘要：民航自助行李托运系统需自动检测行李加装托盘的情况。针对已装载行李的遮挡托盘目标检测问题,提出一种基于多层骨架模型的行李托盘快速检测算法。为准确描述托盘特征,通过空托盘的三维点云模型,构建托盘的边框骨架模型与平面点线模型。在线检测时,首先,采用设计的带状特征描述和提取方法,抓取托盘边框点云,并采用提出的点线引力势能自适应迭代算法,实现平面点线模型的快速粗配准,完成托盘判别。然后,在粗配准的位姿约束下,采用基于随机采样一致性的点云迭代最近点配准,实现边框骨架模型和点云模型的精确配准,得到托盘的精确位姿。大量实际行李托盘检测的对比试验验证了算法的有效性,在托盘遮挡70%以内时,仍可保持94%的正确率,检测速度超过典型算法的6倍以上。

摘要：无人机"精准农业"任务要求无人机能够响应环境信息进行自主决策,从而完成喷绘任务。首先,研究了面向作业要求的空间属性设计规则,根据精准作业条件属性因子的值域分布特点及其样本密度,提出了一种基于高斯分布密度的反正切属性精细离散方法。然后,利用粗糙集属性依赖度的算法求解属性约简,去掉冗余的属性,获取精准作业的粗糙决策规则表。最后,通过试验验证了粗糙决策方法的合理性和准确性。

摘要：采用连续型机器人对空间约束严格的飞机油箱进行检查,研究了其在类似凸体空间内的路径规划问题,提出一种基于目标导向的规划算法.针对空间盲目搜索算法时间复杂度高问题,研究降维和区域划分策略.引入目标导向角,建立目标点与变量搜索范围的关系,优化搜索过程并设计评价函数对搜索结果寻优.进行仿真实验,结果验证了算法的可行性和有效性.

摘要：针对直流电动机转速多方法融合控制所形成的算法复杂且耗时长的问题,研究了"合适增益"PID参数整定法。设计了利用电机的转速响应曲线来获取PID控制参数的流程,获得了在响应速度和控制精度上适宜的平衡。使用软件对直流电动机控制过程的仿真以及在实际设备上的实验,验证了该方法的有效性。

摘要：针对民航飞机油箱等内部结构复杂且充满危险气体的环境需要进行三维检查的问题,研究设计了基于仿生学的机器人结构。该机器人具有多个柔性的连续型关节,采用线驱动方式控制关节的弯曲及旋转。对具有柔性特征的连续型单关节采用投影曲率法和虚坐标变换法建立了驱动绳长变化量、关节角变量和关节末端位姿三者之间的映射关系。在分析单关节运动学基础上推导出了多关节之间解耦运动学方程。对机器人进行了三维建模,采用仿真实验验证了在油箱内的空间可达性。通过实验样机实验,进一步验证了机器人的空间运动能力和所提出的运动学方法的正确性。

摘要：针对机场多跑道助航灯光监控系统,设计了一种树形与环形相结合的混合式网络拓扑结构,并论证了其可靠性。根据机场多跑道灯光站的分布特征,采用图论的方法,建立监控系统网络可靠性的数学模型。采用因子定理对全端可靠度进行计算,分析其随机性可靠性指标。通过网络可靠性、施工复杂度和扩展性等方面对比分析可得,该混合形网络拓扑结构具有可靠性高、易扩展的特点。