基于目标识别的机械手定位技术研究

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采用Eye-to-hand方式固定安装摄像头,实现单目视觉引导的五自由度机械手定位方法.搭建了以STM32F4系列芯片为主控芯片的控制平台,运用蒙特-卡罗数值分析法求解关节机械手工作空间云点图,进行三次多项式插值.最后以三维积木道具作为实验对象,利用改进后的Harris角点检测算法结合人工辅助标识点,在多种规格积木中提取感兴趣目标进行识别和定位.实验结果证明:在世界坐标系参考下Z轴方向的位置平均相对误差为7.096%,Φ偏航角姿态估计平均相对误差为19.58%,在实现目标快速定位上具有一定参考价值.
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免疫传感器因具有快速、灵敏、成本低等优点被广泛应用于环境检测和生物医学等领域.抗体是免疫学检测的核心试剂,高效地将抗体固定在传感器表面是获得高灵敏度检测的关键.材料化学和交联剂化学的进步促进了抗体固定化技术的快速发展.重点综述了传感器表面各类抗体固定化方法的特点,包括物理吸附法,通过羧基、氨基、糖基等共价结合法以及生物素-亲和素的亲和作用的固定方法,并对抗体固定化方法的发展方向进行了展望.
矩形离子阱(RIT)凭借结构简单、捕获能力强、存储容量大等优点一直被广泛应用.为进一步提高RIT分析能力,本文研究了 RIT在第三稳定区的离子捕获能力,并分析了不同端盖电压下离子初始动能对RIT捕获能力的影响,对其显示出的较低捕获能力进行了分析.离子从离子阱外部在初始动能的作用下穿过离子阱入口端盖电极的通孔,进入阱内时受到端盖电极以及x,y电极的影响,从而造成离子损失.对传统RIT几何结构进行了优化,在相同初始动能下降低了不均匀电场对飞行离子的影响,从而降低离子消耗.研究结果表明:在端盖电极电压EC为60
串级控制系统是一个双回路系统,实质上是把两个控制器串接起来,通过它们的协调工作,使一个被调量准确保持为设定值.串级系统主回路的输出用来改变副回路的设定值,起到校正的作用,副回路的任务是快速抵消落在其中的扰动,提高系统的控制品质.通过仿真分析,串级控制系统抗干扰能力比较强,曲线的波动不大,具有超调量比较小和过渡过程的时间较短等特点.稳定性得到了提高,控制效果比较好,通过对比可以看出,控制效果明显优于相对简单的单回路控制系统,从中可以体现出串级控制系统的优越性.
灵敏度与抗冲击性能相互矛盾.以低量程、高灵敏度蝶翼式微加速度计为对象,对其抗跌落性能进行了理论分析与试验研究.介绍了蝶翼式微加速度计的基本结构和工作原理,仿真分析了敏感结构在静态载荷作用下的应力,建立了跌落条件下敏感结构的动力学模型,并对其进行了静力与跌落冲击试验.理论分析与试验结果表明,跌落冲击中初速度是导致结构损坏的主要原因.
提出了从纹理触觉感知心理物理学实验中,利用非度量多维尺度分析方法确定纹理触觉感知特征参数,并建立纹理触觉感知特征参数与客观刺激特征参数的回归分析模型,从而全面刻画了客观刺激与主观感知之间的关系.通过所提方法最终建立的客观刺激特征参数(振动能量、振动频率、等效刚度系数以及力的变化率)与纹理触觉感知特征参数的相关性模型,具有较好的线性相关性,R2为0.9以上.通过与前人研究比较,证明了本模型在客观刺激/主观感知规律的描述上具有较好的一致性和全面性.
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为充分利用超声波近距物理测距的技术优势,改善装备空间感知能力,提出了一种基于超声波传感器阵列的空间增强感知方法.空间上紧密排列6只超声波传感器用于构建超声波传感器阵列;通过人工标定的方法对各传感器进行测量校准;采用STM32单片机依次激发各超声波传感器,并接收各感知数据;经通用同步异步收发器(USART)串口通信上传数据至上位机.融合多超声波传感器采集到的数据画出散点图.RANSAC和最小二乘法两种方法被用于拟合点云,并获取被测物外形参数.分别在20,25,30,300 mm距离下,将阵列应用于平面、柱面