基于四臂协调控制的魔方还原系统设计与实现

为了解决舵机本身旋转角度的限制、滑轨机械自由度的限制,以及在四机械臂的机械限制下能够协调控制旋转魔方6个平面的问题,针对魔方结构建立易于控制的位置状态模型,通过切换魔方位置状态控制其所有平面。建立舵机及机械臂的状态模型,进而针对建立的模型设计四机械臂协调控制算法,有序执行魔方的各个旋转操作。通过设计控制电路、舞台演示模块、滑轨机械臂、U型机械手等模块完成系统硬件搭建,并根据四机械臂协调控制算法设计了完整的控制程序。结果表明,系统通过四机械臂协调控制算法能够在现有机械结构的限制下流畅地将一个任意打乱、任意放置的魔方还原,实现教学演示与科普展示的推广使用。系统中的颜色识别和机械手的协同控制部分为其他分拣装配提供了新的思路,对无人自动展示装置等设计也具有一定的参考价值。     

基于状态空间模型的脑电去伪迹与节律提取

利用状态空间建模方法实现脑电时间序列的去伪迹与节律提取。通过建立脑电时间序列的自回归滑动平均模型,并将其表示成状态空间并联隔间形式,利用Kalman滤波器对状态进行递推估计实现脑电信号节律提取及去伪迹。给出了单导和多导闭眼静息脑电的两个应用实例,并将多导脑电估计结果和独立成分分析进行了比较。结果表明,该方法能较好地估计出眼动伪迹、工频干扰、alpha节律等成分,且此三种成分与状态转移矩阵的特征值存在对应关系;同时多导脑电估计克服了独立成分的限制,能够得到更多的成分变量。     

基于温度分析的抽水储能发电机故障模式识别

为提高抽水蓄能电站系统运行的稳定性和可靠性,提出了一种通过主站发电机瓦温信息构建发电机故障诊断模型的方法。以温度值作为特征量构建了支持向量机故障诊断模型,结合麻雀算法全局寻优和局部寻优自由切换的优势,将故障识别正确率作为迭代更新的目标函数,对支持向量机的惩罚因子以及核函数半径的参数组合进行优化。根据麻雀种群位置优化特点,给出了基于麻雀搜索算法进行SVM参数优化的详细步骤流程,并对采集的水泵发电机实测温度数据进行验证和分析。实测数据表明,所提方法可对下导瓦间隙偏小、冷却器容量不足、透平油老化、杂质混入等故障模式进行识别。与若干现行同类方法进行对比分析可知,基于温度分析的发电机故障诊断方法可为抽水储能发电机运行状态监测及主站电机的安全可靠运行提供有益参考。     

基于改进SSD-MobileNet算法的AGV动态目标检测方法

为了提升自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)动态障碍物视觉检测的精度和帧率,提出了一种基于单镜头多盒检测器（single shot multibox detector,SSD）的改进算法。将轻量级MobileNet网络引入到SSD网络结构中,然后利用K-means算法对训练数据集中真实框的AR值进行聚类并更新,最后利用Jeston Nano嵌入式平台搭建了AGV实验系统,引入TensorRT加速引擎,分别对改进前后的SSD-MobileNet模型进行加速优化,并对比分析。结果表明：改进的SSD-MobileNet模型在AGV上使用TensorRT加速引擎的mAP值为79.1%,相比优化前提升了10.8%,对精度影响很小,而帧率达到了25 f/s,较原SSD模型提升了近4倍,且改进后模型规模也比优化前缩小了37%。采用改进算法能够使AGV在运输过程中完成动态障碍物检测任务,可代替人工实现货物高效运输,并节省运输成本,为智能化运输提供了一种新的思路。