摘要：围绕护理机器人的人机安全接触和轻量大负载需求,提出了一种2R耦合驱动关节构型,并解决了耦合驱动动力学建模问题,为高性能运动控制器搭建提供基础。该关节设计紧凑、负载能力强,两个伺服电机经过三级减速后,通过差动结构实现两自由度耦合输出,且表面光滑适宜与人接触。通过运动学分析了耦合驱动的原理,利用拉格朗日法建立了耦合驱动动力学模型。为解决速度零点摩擦力不连续,造成基于模型的控制器运动性能变差的问题,引入了连续可微摩擦模型,利用连续可微特性采用灰色模型提高了辨识精度。研制了机器人关节样机,进行了关节解耦、摩擦数据采集、参数辨识及轨迹跟踪等试验,结果表明所设计的耦合驱动关节可以完成周转、俯仰两个转动自由度的单独及耦合运动,并且输出扭矩与重量的比值达到了143.6 N·m/kg,可以满足轻量大负载护理需求,同时基于所建立动力学模型的运动控制可以显著提高轨迹跟踪的准确性。

摘要：不同驾驶风格的分类对驾驶安全、道路设计和燃油经济性具有深远的影响。考虑到驾驶风格受驾驶员即时操作和前后操作的影响,提出了一种采用双向LSTM自编码器的谱聚类模型对驾驶风格进行识别,以反映驾驶数据时序性对驾驶风格识别的影响。首先利用鲸鱼优化算法对驾驶过程生成的自然驾驶数据进行特征选择,再利用基于双向LSTM的自编码器模型,获得用于谱嵌入的特征值和特征向量,并最终通过谱聚类对驾驶风格进行识别。应用本文中所提出的方法对真实驾驶数据进行比较分析。结果表明:该方法在聚类的精确性优于SOM和LSTM-谱聚类方法。此外,该方法还能在降低数据特征的情况下有效地识别驾驶员的驾驶风格,并反映驾驶员的操作策略。

摘要：介绍了一种基于 AT89C5 2单片机的梳脱台高度自动控制系统。分析了 4 L S 15 0型梳脱式联合收获机液压提升机构及梳脱台与作物高度间的相互关系 ;针对控制系统的要求 ,设计了作物高度和梳脱台高度自动检测装置。在梳脱式联合收获机上使用该控制系统 。

摘要：针对六自由度加油机械臂执行对接操作的情况,对接时要求机械臂末端执行器与目标平面姿态一致,对六自由度机械臂进行对接时的姿态规划研究。首先根据其对接口的特征设计相应的识别方法,根据该识别对接口的结果,基于第五关节分离法规划该机械臂对接时的姿态,然后对该机械臂从正运动学、逆运动学两个方面进行运动学分析,并使用MATLAB验证其运动学分析正确性。最后搭建实验环境进行实验,验证视觉识别的准确性以及第五关节分离法规划该机械臂的对接姿态的适用性。结果表明:在实验环境下,针对该对接口的识别方法的识别准确度达到对接要求,使用第五关节分离法规划该机械臂的对接姿态有较好的适用性,并且能有效减少机械臂完成对接作业的时间。

摘要：面向具有LCL型接口电路的电机模拟器系统,针对常用的无差拍电流预测控制算法所存在的高度依赖模型、鲁棒性差、缺乏延迟补偿考虑、计算耦合度高等问题,结合卡尔曼滤波及状态观测器进行改进,提出一种基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法.首先基于电机模拟器LCL型接口电路数学模型,建立了考虑延迟补偿的无差拍电流预测控制模型,并对接口参数扰动造成的影响、延迟环节进行分析,并将接口参数扰动造成的影响抽象为补偿电流、补偿电压.进一步基于卡尔曼滤波算法对补偿电流、补偿电压及延迟环节分别设计状态观测器,将观测得到的延迟环节作为控制系统的输入、补偿电流及补偿电压前馈至控制系统,实现对接口电流的精确稳定控制.仿真及试验结果表明所提出的基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法能有效提高系统鲁棒性及模拟精度.

摘要：在能源装备制造领域大型构件多层多道电弧焊接和航空制造领域重要构件电子束熔丝沉积增材制造过程中,迫切需要路径在线识别及实时自动导引技术。然而在熔丝制造过程中,相邻焊道之间的几何差异很小,传统的结构光焊缝识别技术无法适应。为解决该问题,针对多层多道电弧焊和电子束熔丝沉积增材制造两种场景,分别设计基于双侧定向光影与结构光信息融合的视觉检测装置,并进行成形试验。试验结果表明,将双侧定向光源单独点亮时获得的焊缝灰度图像作差时,焊道边界附近呈现明显的“高灰度-低灰度-高灰度”的过渡区域。时域融合处理可以有效消除弧光、飞溅的干扰。提出的定向光影视觉信息与结构光传感信息实时融合处理方法,较之已有基于线结构光信息的焊道识别和自动跟踪系统在某些场合具有更强适应性,为保证成形质量和提高生产效率提供了新的技术途径。

摘要：本文中对一种基于冷却需求预测进行AGS多开度控制的新方法的研究。首先通过建立发动机舱热管理模型,对发动机散热和冷却需求进行理论分析,提出能满足冷却系统对进风量的实时需求的格栅多开角度控制算法。接着,引入中心组合设计法设计标定方案并采用二次多项式回归方程建立车速-格栅开度-风扇状态的3因素风量预测模型。最后进行实车试验。结果表明,该方法能实时满足整车冷却需求,优化标定方案,有效降低汽车行驶阻力,提升燃油经济性。

摘要：目的光学相干断层扫描血管造影(optical coherence tomography angiography,OCTA)是一种非侵入式的新兴技术,越来越多地应用于视网膜血管成像。与传统眼底彩照相比,OCTA技术能够显示黄斑周围的微血管信息,在视网膜血管成像邻域具有显著优势。临床实践中,医生可以通过OCTA图像观察不同层的血管结构,并通过分析血管结构的变化来判断是否存在相关疾病。大量研究表明,血管结构的任何异常变化通常都意味着存在某种眼科疾病。因此,对OCTA图像中的视网膜血管结构进行自动分割提取,对众多眼部相关疾病量化分析和临床决策具有重大意义。然而,OCTA图像存在视网膜血管结构复杂、图像整体对比度低等问题,给自动分割带来极大挑战。为此,提出了一种新颖的融合隐向量对齐和Swin Transformer的视网膜血管结构的分割方法,能够实现血管结构的精准分割。方法以ResU-Net为主干网络,通过Swin Transformer编码器获取丰富的血管特征信息。此外,设计了一种基于隐向量的特征对齐损失函数,能够在隐空间层次对网络进行优化,提升分割性能。结果在3个OCTA图像数据集上的实验结果表明,本文方法的AUC(area under curce)分别为94.15%,94.87%和97.63%,ACC(accuracy)分别为91.57%,90.03%和91.06%,领先其他对比方法,并且整体分割性能达到最佳。结论本文提出的视网膜血管分割网络,在3个OCTA图像数据集上均取得了最佳的分割性能,优于对比方法。

摘要：为解决轮毂电机驱动电动汽车垂向振动加剧的问题。针对主动悬架设计了一种基于T-S(Takagi-Sugeno)模糊思想的变论域模糊控制策略,改进了伸缩因子的设计方法,以提升控制精度及多工况下的自适应能力;基于1/4车辆模型在随机路面和对接路面上进行动力学分析,将所提出的T-S变论域模糊控制策略与单一的T-S模糊控制、Mamdani变论域模糊控制进行对比,并通过硬件在环试验验证了所提控制策略的效果。结果表明,所提出的主动悬架T-S变论域模糊控制策略可有效提升车辆的平顺性,相对于单一模糊控制和Mamdani变论域模糊控制具有较好的多工况适应性。

摘要：利用钴基非晶薄带环形磁芯的巨磁阻抗效应研制了新型非接触电流传感器。磁芯在2kA/m横向磁场作用下,用密度为25A/mm2短时矩形脉冲电流退火30s,通过CMOS多谐振荡电路产生的频率为900kHz窄脉冲电流激励,最大阻抗变化率为34%,磁场灵敏度约为45%/Oe。分析了传感器工作原理,设计了传感器电路,通过参数的优化和电流负反馈设计提高了传感器的分辨率、线性度、灵敏度和测量范围。设定测量范围为-2.5^+2.5A时,传感器测量精度为0.45%,灵敏度为0.67V/A。