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主动避障式管道机器人结构设计及动力学仿真 被引量:10
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作者 郭忠峰 辛鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第23期9349-9353,共5页
为了解决轮式管道机器人在管道内越障能力不足的问题,设计一种主动避障管道机器人,并运用ADAMS进行动力学仿真分析。首先分析了管道机器人结构原理和运动特性。随后运用ADAMS建立虚拟样机,对管道机器人的避障能力、直行能力以及过弯能... 为了解决轮式管道机器人在管道内越障能力不足的问题,设计一种主动避障管道机器人,并运用ADAMS进行动力学仿真分析。首先分析了管道机器人结构原理和运动特性。随后运用ADAMS建立虚拟样机,对管道机器人的避障能力、直行能力以及过弯能力进行仿真分析。仿真结果表明,该管道机器人可自动适应148~152 mm管径;可通过的最小转弯半径为304 mm;可实现在管道内部主动避障,同时具有良好的动力特性。 展开更多
关键词 管道机器人 主动避障 动力学 仿真 ADAMS
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深度学习目标检测算法在货运列车车钩识别中的应用 被引量:9
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作者 郭忠峰 张渊博 +1 位作者 王赫莹 任仲伟 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2479-2484,共6页
铁路货运列车的自动摘钩是实现驼峰作业自动化的重要环节,为了完成货运列车自动摘钩工作,需要实现车钩的快速准确识别。通过当前广泛应用的YOLO_v2网络模型,研究针对货运列车在正常工作条件下车钩的识别问题,通过K-means聚类算法对YOLO... 铁路货运列车的自动摘钩是实现驼峰作业自动化的重要环节,为了完成货运列车自动摘钩工作,需要实现车钩的快速准确识别。通过当前广泛应用的YOLO_v2网络模型,研究针对货运列车在正常工作条件下车钩的识别问题,通过K-means聚类算法对YOLO_v2网络模型中anchor的个数进行调整优化,找出适用于本次车钩识别的最优anchor个数以及宽高维度,并通过训练自制具有明显目标特征数据集来获取更加准确的权重。结果表明改进YOLO_v2模型在精确度上达到92.6%;在召回率上达到了91.8%;在FPS上达到45帧/s,改进的YOLO_v2模型达到了预期设计目标。 展开更多
关键词 改进YOLO_v2模型 货运列车 车钩识别 K-MEANS聚类算法
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机械差速式管道机器人运动特性及仿真分析 被引量:4
3
作者 郭忠峰 徐博闻 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期295-300,共6页
针对支撑轮式管道机器人在过弯时驱动轮与管道内壁易发生打滑的问题,设计了一种可适应140~150 mm管内径的机械差速式管道机器人.对机器人的结构组成及驱动原理进行了介绍,建立了机器人变径支撑、越障条件及过弯阶段的理论模型.运用ADAM... 针对支撑轮式管道机器人在过弯时驱动轮与管道内壁易发生打滑的问题,设计了一种可适应140~150 mm管内径的机械差速式管道机器人.对机器人的结构组成及驱动原理进行了介绍,建立了机器人变径支撑、越障条件及过弯阶段的理论模型.运用ADAMS软件对管道机器人进行运动仿真分析.结果表明,仿真数据与理论模型分析结果误差较小,验证了该机构的合理性.本文设计的机器人驱动轮在过弯时具有差速功能,避免了与管道内壁之间的打滑,提高了运动稳定性. 展开更多
关键词 管道机器人 差速 运动特性 支撑 变径 过弯阶段 数据对比
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基于改进脊线法的超冗余机器臂逆运动学求解 被引量:3
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作者 潘健 郭忠峰 王赫莹 《现代机械》 2021年第4期18-23,共6页
针对传统机器人尺寸大、自由度少,无法在狭窄空间内作业的问题,设计了一种基于新型球形关节串联而成超冗余机械臂,每个球形关节具有两个正交旋转自由度。因超冗余机械臂自由度数远多于传统机器人,无法用D-H法对其进行逆运动学求解,本文... 针对传统机器人尺寸大、自由度少,无法在狭窄空间内作业的问题,设计了一种基于新型球形关节串联而成超冗余机械臂,每个球形关节具有两个正交旋转自由度。因超冗余机械臂自由度数远多于传统机器人,无法用D-H法对其进行逆运动学求解,本文考虑机械臂运动过程中障碍物的影响,对脊线法进行改进,提出基于改进脊线法的超冗余机械臂逆运动学求解算法,利用Matlab对空间脊线及超冗余机械臂逆运动学进行数值仿真。研究结果表明,该算法考虑了障碍物的影响,改进了超冗余机械臂逆运动学脊线法,保证了超冗余机械臂的灵活性。 展开更多
关键词 超冗余机器人 球形关节 脊线法 MATLAB 逆运动学
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轴承环锻压操作机器人运动学分析与动力学仿真 被引量:2
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作者 郭忠峰 李文龙 +1 位作者 郭辉 周涛 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期13-16,共4页
为实现轴承环锻压过程自动化,设计一种三自由度轴承环锻压操作机器人。首先,在SolidWorks环境下建立轴承环锻压操作机器人实体模型,根据D-H法建立该机器人连杆坐标系,进而建立机器人的运动学方程,对运动学问题进行求解;然后利用ADAMS软... 为实现轴承环锻压过程自动化,设计一种三自由度轴承环锻压操作机器人。首先,在SolidWorks环境下建立轴承环锻压操作机器人实体模型,根据D-H法建立该机器人连杆坐标系,进而建立机器人的运动学方程,对运动学问题进行求解;然后利用ADAMS软件对机器人进行运动学仿真,对机器人运动情况进行多方面分析,仿真结果表明,此轴承环锻压操作机器人在各方向速度、加速度波动幅度小,位移曲线无拐点,运行平稳,适用于轴承坏自动锻压生产工作,进一步验证了机器人设计的可行性;最后对机器人进行动力学仿真,仿真结果对机器人驱动关节电动机参数的选择具有指导作用。 展开更多
关键词 机器人 运动学分析 动力学仿真 ADAMS 轴承环锻压
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四足机器人足端复合轨迹运动特性研究 被引量:1
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作者 齐晓宇 王赫莹 郭忠峰 《现代机械》 2022年第3期1-8,共8页
为提高四足机器人的运动平稳性和地形适应能力,使其顺利通过复杂崎岖地面,提出了一种四足机器人分段复合足端轨迹规划方法,将足端轨迹规划分为起步、跨步、落地三个部分。针对机器人足端在起步阶段碰撞未知不规则凸台、跨步阶段越障效... 为提高四足机器人的运动平稳性和地形适应能力,使其顺利通过复杂崎岖地面,提出了一种四足机器人分段复合足端轨迹规划方法,将足端轨迹规划分为起步、跨步、落地三个部分。针对机器人足端在起步阶段碰撞未知不规则凸台、跨步阶段越障效率低及足端落地适应地形问题进行了足端轨迹曲线优化设计。在仿真环境下,通过虚拟模型控制方法控制机器人以对角步态分别在平地环境、复杂崎岖地形环境下运动,仿真结果表明,四足机器人以设计的足端轨迹在复杂崎岖地形上运动具有更小的机身波动和方向偏移,可在一定程度上适应崎岖地形,抵御运动环境中未知障碍干扰。 展开更多
关键词 四足机器人 足端轨迹规划 虚拟模型控制 对角步态
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结合最小均方差滤波和目标灰度的边缘检测 被引量:1
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作者 郭忠峰 杨子豪 王赫莹 《机械工程与自动化》 2020年第4期18-20,共3页
针对图像处理中对噪声去除和边界保持两方面的需要,对灰度值差异不大的目标之边缘检测算法进行了研究。首先,对最小均方差滤波器模板进行改进,并将方差最小模板对应的灰度中值作为被处理像素的新灰度值以实现图像去噪;然后,选取部分目... 针对图像处理中对噪声去除和边界保持两方面的需要,对灰度值差异不大的目标之边缘检测算法进行了研究。首先,对最小均方差滤波器模板进行改进,并将方差最小模板对应的灰度中值作为被处理像素的新灰度值以实现图像去噪;然后,选取部分目标区域并以其灰度中值为基础设置上、下阈值实现图像分割,对分割后的图像运用Canny算子检测目标边缘;最后,运用MATLAB软件进行算法仿真。仿真结果表明:该算法不仅能在去除噪声的同时实现对目标与非目标的有效分割,还能保证目标轮廓的完整性。该算法能够对目标灰度值差异不大的图像进行去噪、分割,并获取完整的目标轮廓。 展开更多
关键词 最小均方差滤波器 目标灰度 边缘检测
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