国家教育部博士点基金(20133718110013)
- 作品数：12 被引量：66H指数：4
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- 相关机构：山东科技大学山东大学西安工业大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程电子电信更多>>
- 基于四元数的前臂假肢手部自平衡的设计被引量：5
- 2016年
- 针对残疾人的前臂假肢在端水等运动过程中需要手部虎口一直与大地保持平行,即手部实现姿态自平衡问题,提出采用四元数的姿态解算算法,并采用卡尔曼滤波融合MPU6050传感器中陀螺仪和加速度计的输出数据,补偿了陀螺仪输出数据的随机漂移误差,得到前臂假肢手部姿态的正确估计。该系统由安卓手机、STM32单片机、MPU6050传感器、高性能数字舵机组成,通过安卓手机语音识别向STM32单片机发送是否保持手部自平衡指令,由STM32实时采集MPU6050中陀螺仪和加速度计的数据并经过算法处理后,通过串口向舵机发送信号。实验结果表明,这种姿态估计算法有效地解决了前臂假肢在运动过程中手部自平衡问题,为前肢缺失的残疾人提供了便利。
- 樊炳辉张凯丽王传江刘圭圭张芳丽
- 关键词：四元数卡尔曼滤波
- 基于Floyd算法的反恐防暴机器人腿部变形策略被引量：3
- 2017年
- 反恐防暴机器人的腿部变形,能够改变机器人的运行姿态,适应不同的路况,完成跨越壕沟、翻越高墙等障碍物的任务;这就要求机器人能够准确、快速、平稳的变形到相应的姿态以适应不同的路况。通过Floyd算法实现了这一变形要求,Floyd算法是一种求解有向图中两个节点之间最短路径的算法。把机器人几种常用的姿态简化为有向图中的节点,用姿态变换过程中电机旋转角度和机器人重心偏移量来确定节点之间的连接权值。实验证明,Floyd算法能够快速找到两个姿态之间最短的变换路径,实现了机器人准确、快速、平稳的变形。
- 王传江李鑫樊炳辉
- 关键词：FLOYD算法权值最短路径
- 智能上假肢特定人语音识别系统实现被引量：9
- 2017年
- 智能上假肢特定人语音识别系统采用特定人语音识别技术对智能上假肢进行实时准确控制。实现对语音波形的实时显示;运用均匀子带方差和双门限方法,实现噪音环境下特定人语音的实时端点检测;引入I-Mel滤波器和Mid-Mel滤波器对传统Mel滤波器进行改进,有效提高信息完整度;采用全局最小值DTW算法对参考模板和待识别指令进行匹配识别。测试结果表明,该系统对短词的平均识别率为97.875%,短句的平均识别率为97%,实现了对控制指令实时、准确的识别,满足系统应用需要。
- 樊炳辉卢凤王鑫刘圭圭
- 关键词：语音识别波形显示动态时间规整
- 助老助残机械手的轨迹规划
- 2017年
- 为了研究助老助残机械手的轨迹规划,在MATLAB环境下,分析机械手的正运动学问题,并建立了数学模型,同时使用蒙特卡洛法仿真出工作空间。在求解逆运动学问题时,运用广义回归神经神经网络求逆解,通过数学模型验证了逆解的正确性。在MATLAB中,对该机械手的轨迹规划进行仿真,通过仿真分析出机械手的工作状态。为日后助老助残机械手的性能优化提供了重要的依据。
- 张利高波贾浩文吕学义
- 关键词：MATLAB广义回归神经网络
- 仿鱼形水下机器人推进装置优化设计被引量：1
- 2018年
- 对仿鱼形水下机器人进行了设计开发与研究,推出一种具有新型水下推进装置的水下机器人。可以有效地提高推进的效率、减少能量消耗、降低噪声和保护环境。利用曲柄摇杆机构的特点,通过电机的连续转动带动摇杆往复摆动,以实现水下机器人的推进。设计带有急回特性的曲柄摇杆机构,当推进鳍前摆时速度较快,可以迅速复位;当推进鳍后摆动时速度较慢,增加推力作用的时间。运用Solidworks建模,利用MATLAB进行关键结构部件的优化设计。
- 樊炳辉秦波宗亚伟王凯
- 关键词：曲柄摇杆机构优化设计
- 智能上肢假肢气动平衡机构的优化设计
- 2018年
- 智能上肢假肢是一种拥有6自由度的仿人体上肢的假肢机构,其肩部舵机驱动大臂做旋转运动,实现假肢的前后摆动。由于该机构肩部关节为垂直关节机构,以及大臂本身重力矩的存在,导致其抓取重物的重量非常有限,故需要考虑平衡大臂重力矩以减小肩部舵机的驱动力矩,为此该智能上肢假肢设计有气动杆平衡机构。通过建立机构运动数学模型,确定机构待优化参数,设计机构目标函数和约束函数,利用MATLAB复合型优化设计算法,解决该约束优化问题,求得综合最优解,获得了优化设计计算结果及其运动仿真图形。
- 樊炳辉宗亚伟高圣志王凯
- 基于双目视觉的助老助残机器人定位系统研究被引量：4
- 2017年
- 提出一种基于双目立体视觉的人机交互方式。该系统不仅可以主动检测人脸嘴部三维空间坐标,还可以通过激光引导随意确定某一位置的空间三维坐标。通过坐标变换和逆向运动学求解,反解出机械臂的各个关节运动角度,发送控制指令使机械臂在保持手部平衡的情况下运动到指定位置。实验结果表明,该方法操作简单,应用领域广,不仅能应用于助老助残机器人,还可以用于其他非结构化环境中的机器人。
- 樊炳辉刘圭圭王传江贾朝川李安花张凯丽
- 关键词：双目视觉机器人人机交互
- 基于VC和ANSYS的圆柱齿轮参数化设计及分析系统开发被引量：1
- 2015年
- 在ANSYS环境下,基于齿轮啮合原理,对圆柱齿轮副的实体建模、有限元建模、应力分析等问题进行了研究,并利用APDL语言在ANSYS环境中实现了一对圆柱齿轮副的实体建模、有限元建模、静接触应力分析及求解过程的参数化。基于Visual C++(VC)平台,对ANSYS进行了二次开发,设计开发了具有良好人机界面的圆柱齿轮参数化设计及分析系统。使用现有数据仿真,其结果表明,该系统具有简单易用、准确高效等特点,可极大地降低建模过程的重复性,从而有效提高设计效率。
- 樊炳辉江守雷江守波
- 关键词：圆柱齿轮参数化设计二次开发ANSYS
- 基于Ansys WorkBench的排爆机器人机械手静力学分析被引量：34
- 2014年
- 现建立了一种排爆机器人六自由度机械手的模型。利用Ansys WorkBench软件建立了机械手的静力学模型,并对其进行了静力学分析,得出了机械手大臂和小臂等重要部件的应力、应变图。不仅证明了机械结构的可行性,也为相关数据的设计提供了依据。
- 樊炳辉焦浩贾娜
- 关键词：应力
- 基于BP神经网络的仿生眼定位追踪算法被引量：6
- 2017年
- 为了实现仿生眼云台对视场内移动目标的快速定位跟踪,提出了一种通过仿生眼云台各个关节的联合转动,将被跟踪的目标物体实时维持在云台上2个工业相机所识别的视频画面中心的算法.结合人眼和头部的结构特点,设计了一个具有5个旋转自由度的双目仿生眼云台.应用BP(反向传播)神经网络对外部参数实时变化的双目3维测量结果进行了误差校正,并结合关节空间求解算法来求解云台各个旋转关节的转动角度.实验结果中,经过BP网络校正之后的测量值的平均绝对误差为2.1849 mm,平均相对误差为0.0051.本文算法提高了3维测量精度,并且能实时计算关节旋转角度.
- 李镇樊炳辉王鑫于连波王传江王传江
- 关键词：BP神经网络关节空间
