一、特种动态物位测量方法的设计（论文文献综述）
董鑫宇[1]（2020）在《骨折复位机器人视觉伺服控制系统研究》文中进行了进一步梳理肌张力的存在使下肢长骨骨折复位成为一项耗费医生体能的工作,医生难以独立完成骨折复位手术。同时利用传统的方式进行骨折复位,复位精度和复位效率一致性较差且医源性损伤风险难以控制,术中频繁使用X线也会给医患带来不必要的安全隐患。本文基于上述问题研究开发了一种基于视觉伺服的骨折复位机器人系统,用于辅助医生进行长骨骨折复位手术,主要研究内容如下:通过分析长骨骨干骨折复位手术的临床需求,设计了用于实施骨折复位的机器人机构和机器人进行骨折复位的工作方式。通过机器人的运动学分析和动力学建模,利用Simmechanics搭建了机器人仿真模型并基于Simulink对机器人进行了仿真分析。进一步的,基于机器人的逆动力学模型建立了控制器,实现了机器人基于动力学补偿的运动控制。使用Ar Uco标定板进行相机标定,利用Open CV对相机采集回的图像进行处理、识别并提取出目标标记的角点坐标,基于双目相机的视差原理解算标记相对于相机的空间位姿。建立了基于视觉伺服的骨折复位机器人系统坐标系。利用坐标系转换关系,实现了双目光学相机对骨段位姿的间接测量。搭建骨折复位机器人样机,设计并编写骨折复位机器人图形化控制程序。在Simulink环境中对骨折复位机器人进行了轨迹规划,并进行了骨折复位的运动学仿真。利用骨折复位机器人实物样机系统对胫骨模型进行复位实验。通过与仿真实验结果进行对比,分析了骨折复位机器人的复位误差。胫骨模型复位实验结果证明,系统有效。该研究为使用机器人实施骨折复位手术开辟了新思路,为骨折复位机器人的临床应用打下了基础。
刘峰[2]（2019）在《青岛胶东国际机场健康监测系统设计与数据缺失修复数值模拟计算分析》文中进行了进一步梳理大跨度空间结构建筑能代表一个国家的建筑水平,往往是一个城市的标志,具有重要的社会意义。但是由于结构在长期服役期间因为环境腐蚀,材料老化导致结构性能退化,存在着安全隐患。结构健康监测能消除结构的安全隐患,预测结构的性能变化,减少工程事故的发生以及因此造成的生命财产的损失。本文以青岛胶东国际机场航站楼重大重点工程为背景,对结构进行长期健康监测的研究,对建立的健康监测系统进行详细的介绍,并且提出基于布谷鸟搜索算法改进支持向量机的方法对后期监测缺失的数据进行处理,并且以深圳大运会主场馆钢屋盖结构健康监测的数据进行验证。具体研究内容如下:（1）论述了结构健康监测的重要性和必要性,介绍了国内外健康监测系统的发展现状及发展历史,指出了当前研究中存在的问题和不足,并且说明了数据缺失的研究对于安全评估的重要性,提出了几种修复方法,阐述了它们的基本原理和其优劣性。（2）详细介绍了本文的研究对象青岛胶东国际机场航站楼,并对其结构布置进行了详细说明。自主研发的健康监测系统是由传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理及控制系统、安全评估系统和安全预警系统组成,各子系统分工明确,又相互依存,共同对结构的杆件应力、结构的竖向位移、支座的水平位移和整体的振动进行长期健康监测,充分保证了结构的安全性。（3）根据机场提供的中国建筑西南设计研究院所做的3D3S航站楼钢网架模型,针对青岛胶东国际机场航站楼钢网架结构重新建立了Midas Gen有限元模型,介绍了模型的参数设置和荷载分布,分析了结构在承载能力极限状态下杆件的受力情况、位移和振型频率,将这两个软件的有限元分析结果进行对比,并以此为依据确定了最佳的测点布置方案。此外,开始监测的时候结构处于接近完工状态,需要确定结构的初始状态,运用逆向思维,将目前结构上的施加的荷载逐项减去,能得到结构的初始状态,通过分析,此方法具有较高的可靠性。（4）介绍了支持向量机算法、重要参数的意义、存在的问题和改进的思路,提出用布谷鸟搜索算法优化支持向量机的重要参数,并进行了详细说明,并将其运用到数据缺失的插补和重建,以深圳大运会主场馆钢屋盖结构健康监测的数据进行了验证,并与单测点线性回归、多测点线性回归和传统支持向量机回归的插补方法进行比较,结果表明:在小范围内的数据修复,布谷鸟改进支持向量机修复能力要优于线性回归和传统支持向量机回归的修复能力,该方法能大大降低数据修复时的工作量和计算量,并且保证了重建数据的精确度,满足评价指标和工程精度的要求。
曲家迪[3]（2019）在《基于视觉的拟人双臂机器人自主协调操作研究》文中研究表明拟人双臂机器人符合人类对机器“人”的认知,它具有躯干并配置两条像人类一样灵活的冗余机械臂,利用其双臂协调特点既可以代替人类在特殊环境下作业,又可以在日常环境中实现与人类共融。视觉是常见的机器人外部传感器,通过视觉采集复杂环境信息可以提高双臂机器人的环境适应能力。另外,示教学习可以使机器人从人类示教数据中获得操作技能,实现与人协作,动作模仿,进而提高双臂机器人的人机交互能力以及自主学习能力。本论文围绕双臂协调操作展开研究,引入视觉伺服和示教学习方法来提高双臂机器人操作能力,推动双臂机器人智能化发展。重点解决双臂操作中环境和控制模型不确定,双臂协调特征学习等问题。主要研究内容如下:在双臂机器人非对称协调操作中,基本的任务目标是实现两个操作物位姿对齐。在工业装配场合,操作物的位姿信息是已知的,然而在其他多数应用场合下操作物的位姿信息是未知的。本研究提出一种基于图像视觉伺服的双臂自主定位方法来通过手眼协调方式实现操作物位姿对齐。将协调任务分为操作物位姿预对齐和对齐两个阶段。在第一阶段,采用场景摄像机观测双臂末端特征,结合非对称协调约束与射影空间模型,推导视觉空间路径规划算法获得双臂末端特征的期望轨迹,并采用任务函数法进行轨迹跟踪控制实现操作物位姿预对齐。在第二阶段,通过场景和手眼摄像机同时观测操作物位姿特征,建立操作物视觉位姿约束,推导多任务图像雅克比实现操作物位姿对齐。采用双臂机器人平台,通过两个典型双臂非对称协调任务来验证提出方法的有效性。双臂机器人执行对称协调操作时,任务目标是实现操作物的轨迹跟踪。当双臂末端对操作物的抓取位置精确已知时,双臂末端可以驱动操作物实现轨迹跟踪。然而,当操作物抓取位置存在偏差时,将无法实现操作物轨迹跟踪。本研究提出了基于自适应神经网络视觉伺服的双臂自主跟踪方法来实现抓取位置存在偏差情况下的操作物轨迹跟踪,通过径向基函数神经网络补偿由操作物抓取位置导致的图像雅克比不确定量。另外,由于机械臂冗余自由度的存在,双臂对称协调运动会产生关节角度漂移现象,通过对偶神经网络来求解二次规划问题进而优化冗余闭链运动来抑制关节角度漂移。采用双臂机器人平台,通过两个典型的对称协调任务来验证提出方法的有效性。在人机协作任务中机械臂末端需要跟随人类手部的位置与接触力变化。末端执行器与手部之间存在位置约束和力约束,然而这种位置/力约束通常是依靠经验给定的,这使得机械臂难以实现平稳、安全的协调操作。本研究提出基于人臂协作特征学习的人机协作方法,通过观测和学习人类双臂操作数据,获得可变的位置/力约束,也就是人类双臂协作特征。建立人机协调阻抗模型将人臂协作特征应用于机械臂控制中。采用机器人平台,通过机械臂与人类手臂进行协作搬运任务来验证提出方法的有效性。对于双臂协调运动,两个机械臂末端服从位姿协调约束,双臂关节空间服从运动学约束。然而这两种约束通常依靠经验给定的,这使得双臂机器人在笛卡儿空间难以实现平稳地协调运动,在关节空间难以实现自然地运动。本研究提出了基于人臂协调特征的拟人双臂运动方法。使用体感摄像机获取人类双臂运动数据,采用基于深度卷积神经网络的人臂末端姿态估计方法获得人臂示教数据。采用主成分分析将示教数据映射到特征空间,建立学习模型对人类双臂的臂内和臂间协调特征进行提取。将协调特征进行相似性测量,并建立特征空间冗余机械臂运动学约束以及双臂协调约束,推导双臂拟人协调运动方程重建双臂拟人协调运动。采用双臂机器人平台,通过双臂模拟倾倒和模拟搬运等两类实验任务来验证提出方法的有效性。
聂鑫[4]（2018）在《移动机器人手眼协调机械臂的系统设计与研究》文中研究说明在信息化、智能化迅速发展的今天,人们越来越希望机器人能够代替人完成各种工作。移动机械臂具有功能多、作业空间大的优点,故被广泛地应用于工业、服务、特种、军事和航天等领域。随着移动机械臂应用领域的拓宽,其面临的操作环境日益复杂化,故非结构环境下移动机械臂自主抓取系统逐渐成为研究的热点。本文主要研究内容如下:（1）分析了国内外移动机械臂自主抓取系统的研究现状,总结了该类系统研发的若干关键技术。设计了五自由度机械臂,搭建了机械臂的硬件系统架构。对机械臂硬件系统中的关节电机、编码器、遥控手柄、工控机、底层控制器、摄像头、人机交互模块和供电模块等进行设计选型和测试。最后,搭建了移动机械臂总体的控制系统和软件系统架构,并将ROS和其它设备的连接进行了配置。（2）首先利用D-H参数法对机械臂的正、逆运动学问题进行求解;然后基于所得的正运动学方程对机械臂的工作空间进行了分析;求取了逆运动学的解析解,最后对机械臂的运动学和动力学进行了仿真分析。（3）首先搭建了自主抓取系统软件系统架构,建立了机械臂的参数服务器;然后研究了基于随机采样的关节空间运动轨迹算法,配置了机械臂封闭解的运动学解算器;最后设计了关节控制器以控制机械臂,通过仿真实验验证了封闭解的可靠性。（4）首先,利用双目相机模块进行了目标检测和位置计算,利用颜色特征对目标物进行了检测,基于半全局匹配得出左右图像的视差;然后,利用最小二乘法完成了相机坐标系与机器人坐标系间的手眼标定;最后,通过物体在线识别抓取实验,验证了移动机器人目标检测和自主抓取功能的可行性与正确性。（5）提出了集自主导航、物体识别与自主抓取于一体的任务规划系统,构建了任务系统的行为树;设计了视觉功能与抓取功能的Action类型和任务规划接口;通过搭建真实场景,对任务规划系统进行了实物测试。从而进一步验证了自主抓取系统的可靠性。
田俊伟[5]（2017）在《基于HART协议的物位计设计与实现》文中研究说明现代工业自动化生产过程中经常需要对物位进行测量,准确的物位测量是连续生产和安全生产的保证。随着工业现代化进程的推进,现场设备与控制室自动化设备间的信息交互量也急剧增加,传统的4～20mA模拟回路只能单向传输一个参数,已经难以满足现代化生产的需求。HART协议作为向后兼容的智能仪表解决方案,具备现场总线优越性的同时保留了对原有4～20mA模拟回路的兼容性。本文针对高温、粘稠等恶劣工业应用环境,在对HART通信协议和物位测量方法探索和研究基础上,通过算法改进和借助曲线拟合的相关知识减小测量误差,完成了软硬件设计,研制出了一套高精度的物位计。论文的工作内容体现在以下几个方面:（1）对HART通信协议的特点和物位测量方法进行了比较深入的探讨和研究,分析了HART协议的体系结构和自身特点。阐述了射线法测量物位的原理,对国内外物位测量技术的研究和发展做了综述性的分析。（2）对几种常见的曲线拟合方式作了对比和分析,选取了最佳的拟合方式,使得标定曲线尽可能地接近真实曲线。在数据采集的过程中采用了一种平均值加权算法,每次采集十组数据,这些数据中与平均值相差越大的权值越小,以此防止出现误差较大的数据,确保采集到的数据的准确性,以提高物位测量的精度。（3）设计完成了一套物位测量系统。系统分为两个部分,即物位信号采集部分和手操器。物位信号采集部分采用ARM7作为处理器,软件编程是在MDK-ARM软件编程工具用C语言进行的模块化编程。HART通信部分由A5191型调制解调芯片和AD5421型D/A转换器组成,为信号采集部分设计了485通信接口。手操器采用三星S3C2416作为核心MCU,操作系统采用WinCE,在VS2008环境下开发的基于智能设备的MFC作为软件界面,手操器同样具备HART和485两种通信接口。STM32将捕获的脉冲频率转换成相应的物位值后经SPI口送到AD5421,转换成对应的4～20mA电流传送到HART总线。手操器作为便携式设备在工业现场可以实现参数查询、参数设置和标定等功能。系统测试结果表明,测量精度可达2%F.S.,实现了在高温、粘稠等恶劣工业环境中对物位的准确测量。系统具备参数设置、查询和标定等功能,智能化程度较高,本文的研究成果已应用于实际工业自动化过程中的物位测量。
刘紫曜[6]（2012）在《我国大型尾矿库动态监测系统研究》文中指出在我国经济高速发展的模式下,金属非金属矿山采选业迅猛发展,尾矿库作为维持矿山正常生产的必要设施,是金属非金属矿山的重大危险源,一旦发生尾矿库事故,后果十分严重。在安全生产形势如此严峻的情况下,尾矿库能否持续地安全运行成为国家和社会日益关注的一个问题。尾矿库动态监测系统作为尾矿库安全管理的一种新兴方式,能够及时、准确、实时地获取尾矿库各监测单元的技术指标,不但可以节省人工监测的工作量,而且可根据以往各指标分析的结果对监测单元的变化趋势进行预测,促进了尾矿库潜在隐患的及时排查和尾矿库持续地安全运行。本文的研究内容主要包括以下几个方面：（1）介绍了国内外尾矿库动态监测的发展现状和我国尾矿库的总体安全现状；分析了我国尾矿库的工程特点；详细阐述了尾矿库的危险源辨识,其中包括尾矿库的灾害表现形式、尾矿库灾害致灾机理和尾矿库安全管理等内容。（2）通过对国内外221起尾矿库事故因素统计分析,确定了尾矿库的定量分析的监测单元,并采用层次分析法建立了以“尾矿库安全运行”为决策层的层次模型,并对各方案层进行定量分析,最后对各指标权重进行了排序。（3）介绍了动态监测系统的定义以及动态监测的具体内容,针对不同的监测单元介绍了相应的监测仪器和设备；以某尾矿库为例,介绍了尾矿库动态监测系统的实例应用,最后对我国大型尾矿库建立动态监测系统的可行性做出了具体的论证,并得出其可行的结论。
陈维[7]（2010）在《连续式射频导纳物位仪的研究》文中指出物位测量和监控在现代工业过程控制中占有重要的地位,通过对物位高度的准确测量,从而实现对物位的监控以及过程控制的最优化,以至于能够为现有物料的储藏管理提供重要信息。电容式物位仪表以其结构简单、工作可靠、维护方便的优点得到广泛应用,但电容式物位测量仪表在测量导电粘性物料时存在挂料误差,使电容式物位测量仪表的应用范围受到一定的限制。另外,仪表的现场检测一般需要有人值守,必然会浪费一定的资源;为解决这些问题而设计了一种结合射频导纳技术和虚拟仪器的新型物位仪表。在电容式物位仪表的基础上,利用射频导纳技术能够彻底消除测量粘附性导电物料时的挂料影响。本设计主要对射频信号的产生,滤波电路,同步通道电路,电桥电路和通讯接口电路进行详细的论述;其中采用AD公司的12位A/D将物位的模拟量转换成数字量,利用四位LED来显示实时的物位;运用独立式键盘设定物位的上限值和下限值,若物位超过设定值则进行声光报警,运用功能键完成当前实时的物位信息与设定值之间的切换。最后完成系统的调试、标定和误差分析。本文提出利用虚拟仪器实现远程物位监控的方法,适应了检测装置发展趋势,创造了全新的测量模式,实现了无人值守物位的现场检测,极大地提高了工作效率,减轻了劳动强度,使物位检测工作又实现了一次新的飞跃。
毛永红,侯海强[8]（2008）在《基于双单片机的特种型煤自动配料控制器设计》文中研究表明以特种型煤自动配料系统为例,详细介绍一种基于TMS320LF2407A和ATmega128双单片机芯片的工业控制器的的设计思想和硬件电路。该控制器具有16路独立的模拟量输入通道,多路I/O通道。测试结果表明,系统反应速度快、实时性能好,是一种新颖的工业控制器。
马英[9]（2007）在《料位传感器智能信号源的研究》文中研究说明料位检测技术在现代化工业过程控制中占有重要地位，传感装置是自动化系统得以实现的关键，但从现场应用情况看，除少数传感器应用较好外，多数传感器的性能不稳定、可靠性、灵敏度都不是很理想，使用范围也有限制，这影响了自动化系统作用的发挥，而造成这种现象的主要原因是敏感元件的智能化程度不高和检测方法有缺陷，而太原理工测控所发明的感应式料位传感器，能够连续测量，直接数字化采样，数字化输出，其检测手段先进，克服传统传感器采样信号的弱点，但其广泛适用性有一定的限制。本文根据现场运行应用情况，其对感应式料位传感器可靠性和广泛适用性的需求，通过对国内外料位传感器的分析研究，并进行了煤粉的导电特性的相关实验，然后，设计了感应式料位传感器智能信号源，该智能信号源能够提高料位传感器可靠性、灵敏性，广泛适用性和智能化等方面的问题。其智能信号源硬件方面采用TI高性能数字信号处理器TMS320LF2407、电压采样电路、电流采样电路、保护电路及硬件死区产生电路和驱动电路等，而软件上采用先进控制策略满足测量控制的需要。感应式料位传感器根据所测物料导电特性，自动调节信号发生电路，使信号能较好的在物料中传输，提高了传感器的广泛适用性问题，可广泛应用于煤矿、电厂的料位测量与控制系统中，其具有较大现实意义。
周义仁,吕青,马福昌[10]（2006）在《数字式物位传感器的智能化研究》文中指出为了精确可靠地测量多种物料位,研发了一种新型智能式数字物位传感器。该传感器利用直接数字化检测原理,并运用物料自动识别电路和单片机使传感器具有智能化的功能。实验结果表明:该传感器任意2个检测点之间是盲区,绝对误差为±1 cm,分辨力为1 cm。
二、特种动态物位测量方法的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、特种动态物位测量方法的设计（论文提纲范文）
（1）骨折复位机器人视觉伺服控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 骨折复位机器人研究现状 |
| 1.3 影像学及机器视觉在骨折复位中的研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及章节安排 |
| 第二章 骨折复位机器人样机系统设计 |
| 2.1 技术要求分析 |
| 2.2 本体机构设计及工作空间 |
| 2.2.1 本体机构设计 |
| 2.2.2 机器人工作空间验证 |
| 2.3 骨折复位轨迹及复位方案 |
| 2.3.1 骨折复位轨迹 |
| 2.3.2 骨折复位方案 |
| 2.4 机器人控制系统设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 机构建模与运动控制 |
| 3.1 运动学建模与仿真 |
| 3.1.1 逆运动学分析 |
| 3.1.2 正运动学分析 |
| 3.1.3 逆运动学仿真 |
| 3.2 动力学模型与仿真 |
| 3.2.1 拉格朗日法的机器人动力学方程 |
| 3.2.2 动力学模型仿真验证实验 |
| 3.3 基于计算力矩法的运动控制 |
| 3.3.1 关节空间的控制系统架构 |
| 3.3.2 计算力矩法控制系统稳定性分析 |
| 3.3.3 逆动力学模型的控制系统仿真 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于双目视觉的骨段位姿间接测量 |
| 4.1 相机标定 |
| 4.1.1 相机的成像几何模型及相机参数 |
| 4.1.2 双目相机标定 |
| 4.2 标志物的识别与姿态解算 |
| 4.2.1 图像的预处理及Canny边界检测算法 |
| 4.2.2 矩形检测及标志物的识别 |
| 4.3 标志物位姿测量 |
| 4.4 骨折复位机器人坐标系系统及转换 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 视觉伺服系统样机设计与复位实验 |
| 5.1 骨折复位机器人系统 |
| 5.1.1 硬件选型与驱动方案 |
| 5.1.2 软件设计及控制实现 |
| 5.2 复位实验 |
| 5.2.1 骨折复位机器人仿真实验 |
| 5.2.2 胫骨模型复位实验 |
| 5.2.3 实验结果及讨论 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所获得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（2）青岛胶东国际机场健康监测系统设计与数据缺失修复数值模拟计算分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 结构健康监测的研究现状 |
| 1.2.1 结构健康监测的概念 |
| 1.2.2 结构健康监测的发展历史 |
| 1.3 数据缺失修复研究现状 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 青岛胶东机场航站楼健康监测系统的总体设计 |
| 2.1 青岛胶东国际机场航站楼介绍 |
| 2.2 健康监测系统设计的必要性 |
| 2.3 健康监测研究内容 |
| 2.4 设计准则 |
| 2.5 航站楼健康监测系统的整体框架 |
| 2.5.1 硬件配置 |
| 2.5.2 传输系统 |
| 2.5.3 数据分析软件功能模块 |
| 2.5.4 数据文件保存 |
| 2.5.5 实时在线预警 |
| 2.6 监测方案 |
| 2.6.1 监测范围 |
| 2.6.2 测点布置 |
| 2.6.3 现场监测的注意因素 |
| 2.6.4 监测频率的确定 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 航站楼钢结构数值模拟计算分析——以青岛胶东国际机场为例 |
| 3.1 有限元模型的参数设置 |
| 3.1.1 截面尺寸及材料属性 |
| 3.1.2 荷载参数 |
| 3.2 计算软件及有限元模型 |
| 3.3 承载能力极限状态下的数值模拟分析 |
| 3.3.1 内力分析 |
| 3.3.2 位移分析 |
| 3.3.3 屋架结构振动响应测试 |
| 3.4 结构初始状态的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 布谷鸟算法改进支持向量机 |
| 4.1 支持向量机算法 |
| 4.2 支持向量机工具箱介绍 |
| 4.3 支持向量机存在的问题以及优化的思路 |
| 4.4 布谷鸟搜索算法 |
| 4.4.1 布谷鸟搜索算法假定 |
| 4.4.2 布谷鸟搜索算法的基本流程 |
| 4.5 布谷鸟搜索算法优化支持向量机参数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 CS-SVR数据缺失修复研究——以深圳大运会主会场为例 |
| 5.1 监测数据的选取 |
| 5.2 基于测点相关性的插补方法 |
| 5.2.1 基于单测点相关性的插补方法 |
| 5.2.2 基于多测点的相关性插补 |
| 5.3 基于改进支持向量机的数据缺失插补 |
| 5.3.1 核函数的选取与参数的选择 |
| 5.3.2 插补结果分析 |
| 5.3.3 不同训练样本数量的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（3）基于视觉的拟人双臂机器人自主协调操作研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 双臂机器人研究现状 |
| 1.3 机器人视觉伺服研究综述 |
| 1.3.1 机械臂视觉定位 |
| 1.3.2 机械臂视觉跟踪 |
| 1.4 机器人示教学习研究综述 |
| 1.4.1 机械臂操作学习 |
| 1.4.2 机械臂运动学习 |
| 1.5 双臂协调操作研究现状及存在问题 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 面向非对称协调任务的自主定位方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双臂非对称协调任务描述 |
| 2.3 考虑双臂协调约束的视觉空间路径规划 |
| 2.4 操作物位姿对齐约束 |
| 2.4.1 操作物位姿特征 |
| 2.4.2 视觉空间位姿约束建立 |
| 2.5 操作物位姿预对齐控制 |
| 2.6 基于多任务图像雅克比的操作物位姿对齐控制 |
| 2.7 双臂自主定位实验 |
| 2.7.1 双臂对接插头任务 |
| 2.7.2 双臂盖杯盖任务 |
| 2.8 小结 |
| 第3章 面向对称协调任务的自主跟踪方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双臂对称协调任务描述 |
| 3.2.1 双臂对称协调约束分析 |
| 3.2.2 图像雅克比分析 |
| 3.3 基于视觉的双臂对称协调运动控制策略 |
| 3.4 自适应神经网络视觉伺服控制器设计 |
| 3.5 基于对偶神经网络的冗余闭链运动学优化 |
| 3.6 双臂自主跟踪实验 |
| 3.6.1 双臂端托盘任务 |
| 3.6.2 双臂转动方向盘任务 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 基于视觉和力示教学习的人机协作控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机械臂协调操作学习策略 |
| 4.3 人臂示教数据获取 |
| 4.3.1 基于立体视觉的双臂末端位置数据获取 |
| 4.3.2 双臂末端力数据获取 |
| 4.4 人机协调阻抗模型 |
| 4.4.1 机械臂导纳控制 |
| 4.4.2 位置/力协调因子 |
| 4.5 位置/力协调特征学习模型 |
| 4.6 最优控制变量求解 |
| 4.7 人机协作实验 |
| 4.8 小结 |
| 第5章 基于视觉示教学习的拟人双臂协调运动策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 拟人协调特征学习策略 |
| 5.3 基于卷积神经网络的人臂末端姿态估计 |
| 5.3.1 人臂末端姿态估计策略 |
| 5.3.2 多层卷积神经网络搭建 |
| 5.3.3 人臂末端姿态计算 |
| 5.3.4 网络训练与测试 |
| 5.4 人类双臂示教数据获取与分析 |
| 5.5 人臂协调运动特征学习模型 |
| 5.6 双臂机器人协调运动重建 |
| 5.6.1 特征空间臂内协调约束 |
| 5.6.2 特征空间臂间协调约束 |
| 5.6.3 拟人协调运动方程 |
| 5.7 拟人双臂协调运动实验 |
| 5.7.1 人臂末端姿态估计实验 |
| 5.7.2 双臂搬运任务 |
| 5.7.3 双臂倾倒任务 |
| 5.8 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 双臂机器人运动学建模及双臂协调约束 |
| 附录2 人类手臂与机械臂的关节运动映射 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）移动机器人手眼协调机械臂的系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 移动机器人机械臂系统现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 机械臂自主抓取系统的关键技术及现状 |
| 1.3.1 自主抓取视觉技术研究现状 |
| 1.3.2 自主抓取系统逆运动学求解现状 |
| 1.3.3 自主抓取系统运动规划研究现状 |
| 1.3.4 仿真平台现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 移动机械臂系统总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 移动机械臂需求分析及本体设计 |
| 2.3 机械臂硬件系统设计 |
| 2.3.1 电机参数计算及选型 |
| 2.3.2 驱动器方案设计及选型 |
| 2.3.3 控制器选型 |
| 2.3.4 编码器及读取方案 |
| 2.3.5 摄像头选型 |
| 2.3.6 供电模块方案设计 |
| 2.3.7 人机操控模块设计 |
| 2.4 移动机械臂系统总体设计 |
| 2.4.1 移动机械臂系统搭建及控制系统设计 |
| 2.4.2 移动机械臂软件系统设计 |
| 2.5 基于ROS的通信过程设计 |
| 2.5.1 ROS与Arduino通信配置 |
| 2.5.2 基于ROS的双机远程通信 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 机械臂的运动学及动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械臂正运动学分析 |
| 3.2.1 参数模型建立 |
| 3.2.2 机械臂正运动学分析 |
| 3.3 机械臂工作空间分析 |
| 3.4 基于解析法的逆运动学解算 |
| 3.5 基于Matlab的机械臂运动学仿真 |
| 3.6 机械臂动力学仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于ROS的自主抓取系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自主抓取系统总体架构 |
| 4.2.1 自主抓取系统架构 |
| 4.2.2 基于moveit!的自主抓取功能 |
| 4.3 机器人参数服务器建立 |
| 4.3.1 机器人模型的建立 |
| 4.3.2 机器人模型配置 |
| 4.4 基于随机采样的关节空间运动规划 |
| 4.5 运动学解算器配置 |
| 4.6 关节控制器设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于双目视觉的目标检测与位置计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双目视觉检测原理 |
| 5.3 双目相机标定 |
| 5.3.1 单目相机标定 |
| 5.3.2 双目立体标定 |
| 5.4 目标物检测与识别 |
| 5.4.1 图像的特征 |
| 5.4.2 基于颜色特征的物体识别 |
| 5.5 立体匹配 |
| 5.5.1 局部匹配 |
| 5.5.2 全局匹配 |
| 5.5.3 半局部匹配 |
| 5.6 手眼标定 |
| 5.7 物体识别与抓取实验 |
| 5.8 本章小节 |
| 第6章 任务规划系统研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 任务需求 |
| 6.3 基于ROS的任务规划 |
| 6.3.1 节点系统搭建 |
| 6.3.2 任务规划方法 |
| 6.3.3 任务系统行为树构建 |
| 6.3.4 Action的设计 |
| 6.3.5 任务规划接口设计 |
| 6.4 任务规划实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| A. 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| C. 作者在攻读硕士学位期间获得的荣誉 |
（5）基于HART协议的物位计设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 智能仪表的发展现状 |
| 1.2.2 物位测量技术的发展现状 |
| 1.3 论文研究内容与组织结构 |
| 1.3.1 论文研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 2 HART协议 |
| 2.1 HART通信协议概述 |
| 2.2 HART通信体系结构 |
| 2.2.1 HART协议物理层 |
| 2.2.2 HART协议数据链路层 |
| 2.2.3 HART协议应用层 |
| 2.3 HART智能仪表的组成原理 |
| 2.4 HART通信协议的优点 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 曲线拟合与物位标定 |
| 3.1 多项式插值法 |
| 3.1.1 拉格朗日插值法 |
| 3.1.2 牛顿插值法 |
| 3.2 最小二乘法曲线拟合 |
| 3.3 确定标定系数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 物位信号采集部分设计 |
| 4.1 射线法测量物位的原理 |
| 4.2 硬件设计 |
| 4.2.1 核心处理模块 |
| 4.2.2 电源模块 |
| 4.2.3 调试接口设计 |
| 4.2.4 HART模块 |
| 4.2.5 485通信模块 |
| 4.2.6 数模转换电路 |
| 4.3 软件设计 |
| 4.3.1 程序流程设计 |
| 4.3.2 数据处理 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 手操器 |
| 5.1 硬件设计 |
| 5.1.1 核心模块 |
| 5.1.2 电源部分 |
| 5.1.3 HART通信接口设计 |
| 5.1.4 LCD触摸屏电路 |
| 5.1.5 USB接口设计 |
| 5.1.6 SD卡接口设计 |
| 5.2 软件设计 |
| 5.2.1 界面设计 |
| 5.2.2 软件流程 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 系统测试与结果分析 |
| 6.1 物位测量系统测试 |
| 6.2 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）我国大型尾矿库动态监测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及背景 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 国内发展现状 |
| 1.2.2 国外发展现状 |
| 1.3 本文研究的目的和意义 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 尾矿库及其灾害因素研究 |
| 2.1 我国尾矿库现状 |
| 2.1.1 总体安全状况 |
| 2.1.2 我国尾矿库分类特点 |
| 2.2 尾矿库工程特点 |
| 2.3 尾矿库危险源辨识 |
| 2.3.1 尾矿库的灾害表现形式 |
| 2.3.2 尾矿库灾害致灾机理 |
| 2.3.3 尾矿库安全管理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 尾矿库监测单元定量分析 |
| 3.1 尾矿库动态监测 |
| 3.1.1 动态监测 |
| 3.1.2 建立动态监测系统的必要性 |
| 3.1.3 动态监测指标 |
| 3.2 尾矿库监测单元 |
| 3.2.1 尾矿库事故因素统计分析 |
| 3.2.2 尾矿库监测单元 |
| 3.3 层次分析法(AHP) |
| 3.3.1 层次分析模型的建立 |
| 3.3.2 构造比较判断矩阵 |
| 3.3.3 确定模糊权重向量 |
| 3.3.4 进行一致性检验 |
| 3.4 监测单元定量分析实例 |
| 3.4.1 层次模型的建立 |
| 3.4.2 构造判断矩阵 |
| 3.4.3 确定模糊权重向量 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 尾矿库动态监测内容及监测仪器 |
| 4.1 动态监测内容及监测仪器选择原则 |
| 4.1.1 动态监测内容 |
| 4.1.2 动态监测仪器选择的原则 |
| 4.2 位移监测 |
| 4.2.1 位移 |
| 4.2.2 位移监测分类 |
| 4.2.3 位移监测设备 |
| 4.3 渗流监测 |
| 4.3.1 渗流监测对象 |
| 4.3.2 浸润线监测 |
| 4.3.3 孔隙水压力监测 |
| 4.3.4 渗流监测设备 |
| 4.3.5 监测设备对比 |
| 4.4 库水位监测 |
| 4.4.1 库水位 |
| 4.4.2 库水位监测仪器 |
| 4.5 降雨量监测 |
| 4.5.1 降雨量 |
| 4.5.2 降雨量监测仪器 |
| 4.6 干滩监测 |
| 4.6.1 干滩监测指标 |
| 4.6.2 干滩监测设备 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 尾矿库动态监测系统及实例应用 |
| 5.1 动态监测系统设计原则 |
| 5.1.1 可靠性 |
| 5.1.2 先进性 |
| 5.1.3 可扩展性 |
| 5.1.4 高性价比 |
| 5.2 动态监测实例应用 |
| 5.2.1 尾矿库工程概况 |
| 5.2.2 系统概述 |
| 5.2.3 动态监测系统设计 |
| 5.2.4 监测系统功能实现 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 尾矿库动态监测的可行性分析 |
| 6.1 技术可行性分析 |
| 6.1.1 监测设备精度满足要求 |
| 6.1.2 达到企业预期效果 |
| 6.2 经济可行性分析 |
| 6.3 社会可行性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的主要科研成果 |
（7）连续式射频导纳物位仪的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源和产生背景 |
| 1.2 物位检测技术 |
| 1.3 国内外物位测量仪表发展现状及发展趋势 |
| 1.3.1 当前国外物位测量仪表的现状 |
| 1.3.2 当前国内物位测量仪表的现状 |
| 1.3.3 物位测量仪表的发展趋势 |
| 1.4 课题研究的目的和意义 |
| 1.5 课题所要进行的工作 |
| 第二章 物位测量的主要方法及其应用 |
| 2.1 常见的物位测量方法 |
| 2.1.1 液位检测方法 |
| 2.1.2 料位检测方法 |
| 2.1.3 相界面检测方法 |
| 2.2 物位测量方法的应用 |
| 本章小结 |
| 第三章 射频导纳原理及测量方法 |
| 3.1 射频导纳技术 |
| 3.2 电容式物位计 |
| 3.2.1 电容式物位计的优点 |
| 3.2.2 电容式物位计存在的缺点及其解决方法 |
| 3.3 挂料问题 |
| 3.4 射频导纳测量仪的工作原理 |
| 3.5 常见去除挂料的方法 |
| 本章小结 |
| 第四章 系统硬件设计 |
| 4.1 系统性能指标 |
| 4.2 系统总体设计 |
| 4.3 电源电路设计 |
| 4.4 控制系统设计 |
| 4.4.1 控制芯片的选择 |
| 4.4.2 STC11F 系列单片机简介 |
| 4.5 激励信号产生电路 |
| 4.5.1 MAX038 简介 |
| 4.5.2 带通滤波器设计 |
| 4.6 传感器电路设计 |
| 4.6.1 交流电桥的原理 |
| 4.6.2 交流电桥的平衡条件 |
| 4.6.3 交流电桥的常见形式 |
| 4.6.4 传感器测量时的安装形式 |
| 4.7 测量电路设计 |
| 4.7.1 移相电路 |
| 4.7.2 电压比较器 |
| 4.7.3 放大器的选择 |
| 4.7.4 A/D 主要技术指标及其分类 |
| 4.7.5 模数转换芯片AD7895 |
| 4.7.6 AD7895 的工作过程 |
| 4.7.7 AD7895 与单片机接口电路 |
| 4.7.8 采样保持器 |
| 4.8 键盘与显示电路 |
| 4.9 通讯接口设计 |
| 本章小结 |
| 第五章 软件设计 |
| 5.1 系统主程序设计 |
| 5.2 编程语言的选择 |
| 5.3 采样子程序设计 |
| 5.4 键盘扫描子程序设计 |
| 5.5 数据处理程序设计 |
| 5.5.1 算术平均值滤波 |
| 5.5.2 滑动平均值滤波 |
| 5.5.3 越限报警处理 |
| 5.6 通讯接口子程序设计 |
| 本章小结 |
| 第六章 系统调试及误差分析 |
| 6.1 系统标定方法 |
| 6.2 实验结果 |
| 6.3 重复性实验 |
| 6.4 系统误差分析 |
| 6.4.1 杂散电容对测量结果的影响 |
| 6.4.2 不满足射频导纳条件产生的误差 |
| 6.4.3 A/D 量化误差 |
| 6.4.4 测量桥路的线性化误差 |
| 6.5 系统调试中问题及解决方法 |
| 本章小结 |
| 第七章 基于虚拟仪器远程物位测量 |
| 7.1 虚拟仪器概述 |
| 7.2 远程物位测量 |
| 7.2.1 登录界面设计 |
| 7.2.2 上位机通讯接口设计 |
| 7.2.3 远程监控 |
| 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1（实验图片） |
| 附录2（部分程序） |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 详细摘要 |
（9）料位传感器智能信号源的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题设计背景 |
| 1.2 课题的提出 |
| 1.3 课题研究意义 |
| 1.4 料位传感器信号源要求 |
| 1.5 课题总体思路 |
| 第二章 料位传感器 |
| 2.1 料位传感器的研究现状 |
| 2.1.1 国外物位检测的发展现状 |
| 2.1.2 国内物位检测的发展现状 |
| 2.1.3 信号源的发展现状 |
| 2.2 料位传感器分类 |
| 2.3 料位传感器的发展趋势 |
| 2.4 感应式料位传感器 |
| 2.4.1 感应式料位传感器工作原理 |
| 2.4.2 感应式料位传感器结构 |
| 2.4.3 感应式料位传感器功能特点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 煤的导电特性的研究 |
| 3.1 煤的导电机理的研究 |
| 3.1.1 煤的分子构成 |
| 3.2 煤的导电特性实验 |
| 3.2.1 煤与电压的关系 |
| 3.2.2 煤与频率的关系 |
| 3.2.3 煤与压力的关系 |
| 3.2.4 煤与温度的关系 |
| 3.2.5 煤与水分的关系 |
| 3.3 结论 |
| 第四章 智能信号源硬件设计 |
| 4.1 微处理器的选型 |
| 4.1.1 单片机和DSP比较 |
| 4.1.2 TMS3202407微处理器的特点 |
| 4.1.3 DSP事件管理器模块 |
| 4.2 DSP的PWM产生分析 |
| 4.2.1 PWM脉宽调制的原理 |
| 4.2.2 PWM波形生成 |
| 4.3 智能信号源的硬件设计 |
| 4.3.1 总体设计 |
| 4.3.2 主电路的实现 |
| 4.4 控制电路实现 |
| 4.4.1 控制电路综述 |
| 4.4.2 复位电路 |
| 4.4.3 系统时钟电源模块电路 |
| 4.4.4 仿真器接口电路 |
| 4.4.5 电压采样电路 |
| 4.4.6 电流采样电路 |
| 4.4.7 外同步频率测量和互补脉冲及死区产生电路 |
| 4.4.8 保护电路有短路保护以及限流保护 |
| 4.4.9 硬件优化设计 |
| 第五章 智能信号源器软件设计 |
| 5.1 信号发生器控制方式 |
| 5.2 控制程序的实现 |
| 5.3 软件抗干扰设计 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 本论文所作的工作 |
| 6.2 本论文的特点 |
| 6.3 进一步完善和研究的地方 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（10）数字式物位传感器的智能化研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 物位传感器的测量原理 |
| 2 物位传感器的结构功能 |
| 3 物位传感器的系统组成 |
| 4 传感器实验结果及数据分析 |
| 5 结束语 |
四、特种动态物位测量方法的设计（论文参考文献）
- [1]骨折复位机器人视觉伺服控制系统研究[D]. 董鑫宇. 河北工业大学, 2020
- [2]青岛胶东国际机场健康监测系统设计与数据缺失修复数值模拟计算分析[D]. 刘峰. 青岛理工大学, 2019(02)
- [3]基于视觉的拟人双臂机器人自主协调操作研究[D]. 曲家迪. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [4]移动机器人手眼协调机械臂的系统设计与研究[D]. 聂鑫. 东北大学, 2018
- [5]基于HART协议的物位计设计与实现[D]. 田俊伟. 兰州交通大学, 2017(02)
- [6]我国大型尾矿库动态监测系统研究[D]. 刘紫曜. 中南大学, 2012(01)
- [7]连续式射频导纳物位仪的研究[D]. 陈维. 南京林业大学, 2010(05)
- [8]基于双单片机的特种型煤自动配料控制器设计[J]. 毛永红,侯海强. 长治学院学报, 2008(05)
- [9]料位传感器智能信号源的研究[D]. 马英. 太原理工大学, 2007(04)
- [10]数字式物位传感器的智能化研究[J]. 周义仁,吕青,马福昌. 传感器与微系统, 2006(06)