估计从UUV航行参数的混合坐标系下的EKF算法

在主从式UUV 协作系统中，由于定位和导航的需要，要求尽快估计出从UUV 的航行参数，但通常所用的递推最小二乘（RLS）算法，其初始方位测量对滤波结果影响大且存在收敛速度慢、计算精度低的缺点，难以满足应用需求，而推广卡尔曼滤波（EKF）算法能较好地克服上述问题。在直角坐标系下（CEKF），方位信息与距离信息相互耦合导致初始振荡剧烈，改为混合坐标系（MEKF）后问题得到了极大的改善。最后，通过仿真及现场试验验证了此改进方法的有效性。

基于跟随领航者法的多UUV队形控制方法研究

本文主要研究基于跟随领航者法的多 UUV(unmanned underwater vehicle)队形控制。在 UUV 载体坐标系下建立系统的运动学模型,该模型是对笛卡尔坐标系下的运动学模型的改进,避免了极坐标系下奇异点的出现。该模型经过输入输出反馈线性化,获得稳定的队形控制器。同时,为了缩小队形控制律中的控制参数的调整范围,本文提出了辅助算法,在此基础上分析参数的有效范围。将队形控制律在多 UUV 数字仿真平台上验证,证实了改进的运动学模型和控制律的有效性。

自治水下机器人在深海采矿系统湖试中的应用

以大洋采矿前期的湖试为例,介绍了AUV在矿产资源调查和深海采矿中的应用。在深海采矿系统作业前期,利用AUV调查湖底的地形地貌、结核的分布与覆盖率,确定集矿机作业地点的大地坐标。在深海采矿系统作业后期,利用AUV调查集矿机在湖底的行走轨迹和压陷深度,估算回采率。

一种测量深海应答器坐标的方法

提出一种适用于深海应答器坐标测量的方法:垂线相交法。这种方法利用立体几何原理,获得应答器坐标。即测量母船在距应答器适中的位置沿两条相互垂直的航迹航行,分别找到两条航迹上与应答器斜距最小的点,过这两个点在水平面上做两条垂线,交点的经纬度坐标就是应答器的经纬度坐标。分析了影响测量误差的重要因素,并提出测量原则以满足精度要求,使测量系统具有很好的鲁棒性。为提高测距精度,采用射线声学理论中的RRA算法对声线进行修正。仿真实验证明了垂线相交法的有效性。该测量方法对深度没有要求,简化了繁琐的现场操作和水声测量系统,具有很高的工程实用价值。

自治水下机器人全自由度仿真

由于自治水下机器人技术的复杂性 ,系统仿真技术变得越来越重要。系统地分析了自治水下机器人 (AUV ,AutonomousUnderwaterVehicle)的运动模型和空间运动方程 ,运用MATLAB下的SIMULINK ,设计了自治水下机器人的全自由度仿真工具箱 ,包括机器人本体运动、位姿求解和坐标系转换等多个部分 ,可以方便地进行控制方法的全自由度的仿真。

基于超短基线的缆控水下机器人动力定位

动力定位 (DynamicPositioning(DP) )技术是水下机器人的关键技术之一。因此针对当前动力定位主要在缆控水下机器人 (ROV)中应用的情况 ,给出了ROV动力定位技术的实施方法。通过声学定位技术确定ROV的坐标 ,计算出与期望位姿的差 ,将其作为神经网络控制器的输入量来控制ROV ,从而进行动力定位。同时还重点研究了ROV动力定位中的主要研究内容即水声定位技术和定位控制技术的构建。

空间向量法求解坐标变换

介绍一种利用空间向量求解坐标变换关系的方法，简化了传统的坐标系之间坐标变换关系求解的复杂计算，减小了采样误差对计算结果的影响．为建立各物体之间的位姿关系描述提供了有效的数学计算手段

像平面与空间平面的变换及其在移动机器人中的应用

说明了像平面与空间平面的变换以及摄像机在固定，旋转和平移时变换矩阵的求解方法．还讨论了该变换在移动机器人定位，障碍物检测，运动参数分析和三维坐标计算上的应用。

改进GAs算法在大规模资源分配问题中的应用

采用改进ＧＡｓ算法建立了求解大规模规划的资源分配模型．针对大规模资源分配问题的具体特点，设计了合适的ＧＡｓ算子，并以实例验证了算法的合理性及有效性。

遥控作业移动机器人环境建模方法研究

本文介绍了用于遥控机器人作业虚拟环境生成的建模方法．重点研究了基于人机交互的双目立体视觉和多视点建模方法，以克服视觉自动建模方法计算复杂、鲁棒性差的缺点．给出了环境建模的实验系统和实验结果。

智能机器人分层系统中的人机交互

在非结构环境里工作的智能机器人,人智能的介入有时是必不可少的.本文研究了这类机器人系统人机接口某些问题,提出了人智能输入的分层输入原则,实时性原则和协调性原则,讨论了人机接口的结构和实现问题,给出了人机接口命令的一种格式,并提出了人机操作的实际例子.

海洋机器人动态定位的坐标变换与系统结构

本文给出海洋机器人的原理性流体动力学模型.动态定位的基本定义,海洋机器人既定向又定位的坐标变换与系统结构,和只定位不定向的坐标变换与系统结构.

用光学反射传感器的机器人初始定位系统

本文叙述一种用光学反射传感器自动确定机器人在工作坐标中的起始参考位置的方法。装在机器人手爪边上的光学反射传感器与工作面上的T形目标相配合,用自动反复循环定位法确定机器人在工作坐标中的期望起始点。实践和理论分析表明,虽然开机时的机器人手爪的原始位置基本上是随机的,但手爪都能自动精确地收敛到期望的起始点上。

基于ANSYS的龙门式直角坐标机器人横梁分析

对龙门式直角坐标机器人的核心部件-Y轴横梁进行了有限元计算和分析。首先对直角坐标机器人的Y轴横梁进行建模,利用ANSYS软件分析计算出横梁的变形分布情况,然后对其分布规律做简要的分析,为后续的横梁结构优化设计提供理论依据。

基于Zernike矩边缘检测的焊缝信息获取

针对目前焊缝坐标提取方法存在精度较低,难于实现视觉引导的机器人激光焊接高速度、高精度的要求,提出一种基于Zernike正交矩的曲线焊缝位置坐标信息获取算法,该算法首先采用Zernike边缘检测算法识别焊缝边缘,然后提取出焊缝的中心线,最后计算出该中心线的亚像素坐标。通过试验验证了该算法的可行性。