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移动机器人的自适应模糊滑模动力学控制被引量：13: 2011年; 针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于自适应分流运动学控制与自适应模糊滑模动力学控制的混合控制算法.自适应分流运动学控制解决了由于大范围的初始位姿偏差变化而引起的速度跳变问题.利用滑模控制具有的稳定性和鲁棒性的优点,解决了机器人的参数与非参数不确定性问题.并通过带有自适应调节算法的模糊控制来调节滑模控制的增益,增强了对随机不确定性的适应能力,消除了在滑模控制中的输入抖振现象.设计过程采用了Lyapunov方法,保证了控制系统的稳定与收敛.仿真结果表明,控制器产生了平滑的速度输出,非完整移动机器人的跟踪误差被消除.; 王宗义李艳东刘涛于占东; 关键词：自适应模糊滑模控制运动学控制动力学控制移动机器人

基于递归模糊神经网络的移动机器人滑模控制被引量：7: 2011年; 针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种Backstepping运动学控制器与自适应动态递归模糊神经滑模控制器相结合的控制结构。采用遗传算法对运动学控制器的参数进行了优化选取,有效地抑制了因初始位姿过大而引起的初始速度及输出力矩过大的问题;采用动态递归模糊神经网络(Adaptive dynamic recurrent fuzzy neural network,AD-RFNN)对动态非线性不确定部分进行在线估计,使不确定性估计误差大大减小;通过与自适应鲁棒控制器结合应用,不但解决了移动机器人的参数与非参数不确定性问题,同时也消除了在滑模控制中的输入抖振现象;基于Lyapunov方法的设计过程,保证了控制系统的稳定与收敛;仿真结果表明了该方法的有效性。; 李艳东王宗义朱玲刘涛; 关键词：自动控制技术非完整移动机器人

一种新的漫射边缘亚像素检测算法被引量：2: 2010年; 分析了漫射边缘的特征及其在亚像素边缘检测中存在的主要问题,针对目前亚像素边缘检测算法不适于漫射边缘的亚像素检测的问题,提出了一种新的针对漫射边缘的亚像素边缘检测算法。该算法充分利用了漫射边缘中的有效信息,在计算上具有通用性及简易性。同时,引入了高斯卷积平滑的预处理方法及Sobel算法对图像像素进行粗筛选,从而进一步提高了该算法的计算速度和精度。并且通过实验,验证了该算法的有效性及优越性,并分析了误差产生的原因。; 林欣堂刘涛王宗义; 关键词：亚像素边缘检测

非完整移动机器人的双自适应神经滑模控制被引量：24: 2010年; 针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出一种基于Backstepping运动学控制器与双自适应神经滑模鲁棒动力学控制的混合鲁棒控制算法。利用两个带自适应调节算法的径向基神经网络(Radial basis function neural network,RBFNN)分别计算滑模的等效控制部分和调节滑模控制的增益,不但解决了移动机器人的参数与非参数不确定性问题,同时也消除了在滑模控制中的输入抖振现象。设计过程采用Lyapunov方法,保证了控制系统的稳定与收敛。仿真结果表明了该方法的有效性,且在多种不确定性存在的情况下,该方法能较好地消除非完整机器人的跟踪误差。; 王宗义李艳东朱玲; 关键词：混合控制非完整移动机器人不确定性

椭球压力容器开孔切割机器人运动控制算法被引量：1: 2011年; 针对椭球压力容器开孔和坡口切割问题,研制了一种专用的四自由度开孔切割机器人.介绍了切割机器人的机械结构及工作原理;利用空间解析几何原理建立了极坐标系下椭球壳体上开孔的相贯线数学模型;推导了坡口角度计算公式和变角度切割时四轴联动的控制算法;通过直线插补算法获得了机器人的理想运动轨迹;为克服切割机器人安装定位及壳体变形等误差因素,在理论计算的基础上,通过示教补偿对机器人的理论轨迹进行修正.结果表明,切割机器人实现了椭球开孔及坡口切割,切割质量满足工艺要求.; 刘涛王宗义杜宏旺解巨军; 关键词：切割机器人坡口切割插补

基于灰度方差和边缘密度的车牌定位算法被引量：42: 2011年; 在车牌定位的过程中,由于光照变化、视点和距离变化、车辆运动、复杂背景等原因,摄像机很难获取到高质量的图像。为了克服这些问题对以后的车牌定位算法的影响,提出了利用车牌区域的性质来进行车牌定位的新算法。车牌区域具有在一定范围内灰度方差近似相等和边缘密度近似相等的性质,利用这些性质来增强车牌区域。为了定位车牌区域,提出基于车牌区域边缘密度性质的匹配滤波器,该滤波器可以有效地提取出所有候选目标。利用形态学和先验知识进行目标真实性验证。通过对不同环境条件下获取的700幅图像进行实验,实验结果表明该算法有效地提高车牌区域的图像质量且车牌目标定位准确率达到98.4%,验证了算法的有效性和鲁棒性。; 张浩鹏王宗义; 关键词：车牌定位图像识别图像增强边缘密度灰度方差

摄像机标定的棋盘格模板的改进和自动识别被引量：18: 2012年; 为了克服在摄像机标定过程中需要使用者给出标定模板的附加信息,或全自动标定点识别算法在遮挡、不均匀照明、大视角和摄像机镜头畸变情况下不能检测出标定点的缺点,提出一种改进的基于基准点标记的棋盘格模板以及相应的全自动识别算法。新的摄像机标定模板以基准点标记代替传统棋盘格的黑白方块,从而使全自动识别算法识别出标记的位置。利用模板中标记按照标记ID从小到大的顺序排列的先验知识,估计丢失的标定点位置。为了提高丢失标定点在图像中初始位置的估计,算法估计径向畸变参数,从而克服了畸变对识别的影响。为了提高标定点的定位精度,利用高精度的鞍点检测器,从而标定点的定位精度小于0.05像素。为了检测鞍点的有效性,算法提出2种滤波准则,最终得到有效的标定点。识别算法是有效的且不需要任何参数。实验结果表明,对于同样的摄像机和背景,使用改进的棋盘格模板及其识别算法获得的标定点进行摄像机标定的投影误差比ARTag减少70%。; 张浩鹏王宗义吴攀超林欣堂; 关键词：棋盘格模板摄像机标定

一种基于运动的线结构光视觉测量系统标定方法被引量：8: 2011年; 针对船体分段数字化测量提出了一种基于直角坐标机器人的线结构光视觉测量系统。通过控制机器人的运动,安装在其末端的线结构光视觉传感器对固定的平面靶标成像,实现了摄像机坐标系与机器人坐标系位姿关系标定;同时利用交比不变性原理获取平面靶标上的特征点坐标,完成了结构光平面参数的标定。该方法易于实现,通过对已知的标准工件进行测量实验,证明提出的标定方法是有效的,能够满足船体分段数字化测量的精度要求。; 刘涛贾刚王宗义; 关键词：线结构光视觉传感器最小二乘拟合

基于LCD和改进棋盘格模板的摄像机标定被引量：8: 2012年; 为了克服传统棋盘格模板标定点检测算法对于遮挡、视角、照明和畸变的局限性,提出一种利用基准点标记代替传统棋盘格黑白方块的改进模板,同时提出模板标定点的相应全自动识别算法。为了提高标定模板的质量,标定模板通过LCD(liquid crystal display)显示。因为LCD具有极高的几何精度和纯平面性,从而提高标定精度。传统摄像机标定同时计算针孔模型和透镜畸变模型,从而2种模型耦合在一起,所得到的标定结果仅对训练数据是有效的,而算法对于新数据的标定误差增加。为了克服2种模型的耦合,提出一种分离地标定2种模型的方法。算法利用模板的射影不变量约束,即交比和直线的射影为直线,求解带有畸变的标定点的校正的坐标,然后线性地求解2种模型。实验结果表明算法稳定且精度高。; 张浩鹏王宗义吴攀超林欣堂; 关键词：摄像机标定 LCD 射影不变量

采用局部差分模型描述的彩色图像配准技术被引量：4: 2011年; 针对光照方向、强度、色彩或摄像头参数等因素的变化导致待配准彩色图像对间存在复杂的色彩变化,从而严重影响彩色图像配准效果的问题,提出了一种对彩色变化不敏感的彩色图像配准方法.该方法首先根据彩色图像间的von Kries彩色变换模型,建立图像的彩色不变量空间,在此空间利用尺度不变量特征转换(SIFT)算法完成特征点的检测;为加快运算速度,采用2阶局部差分模型(LDP)方法对特征点进行描述,并完成彩色图像特征间的初匹配;再进一步利用RANSAC算法消除误匹配特征点对,得到最终的匹配特征点对.实验结果表明,该彩色图像配准方法与其他算法相比,可以快速、准确地获得彩色图像间的映射关系,因此更加适合存在色彩变化的彩色图像的配准.; 吴攀超王宗义林欣堂

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黑龙江省自然科学基金(AF200921)

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