针对3维景深图像仅仅具有距离信息的局限性,提出景深面元的概念,并利用基于景深面元的法向量聚类法对景深图像进行基本的识别.通过景深面元,将Sobel算子引入到景深图像的边缘检测上来,提出了一种简易的景深图像边缘识别方法.为了满足3维景深图像重构和识别的实时性要求,采用了ARM(advanced RISC machine)+DSP(digital signal processing)的硬件平台架构.实验结果表明,基于景深面元的3维识别和边缘检测算法是有效可行的.
针对目前国内外应用于移动机器人的三维激光扫描系统存在的扫描效率问题,提出了一种仿人眼功能的三维激光扫描算法.从仿生学角度出发,该算法模仿人类眼睛的扫描功能,对陌生环境进行分步扫描:根据当前的扫描信息,在线规划出下一步的扫描规律,以减少无用信息的获取;采用分步插补定位的方法来弥补分步扫描带来的时间消耗,从而提高了扫描系统的效率.为了满足扫描算法的在线处理对实时性的要求,采用了一种DSP(Digital Signal Processing)+FPGA(Field-Programmable Gate Array)的硬件平台架构:即DSP作主控制器负责三维信息的获取,FPGA作协处理器负责扫描算法的实现.实验结果表明仿人眼功能的扫描算法可以有效的提高三维扫描系统的扫描效率.
This article describes the structure of the cockroach-like robot.Both kinematics and locomotion control are inspired by biological observations in cockroaches.Based on cockroach-like robot kinematics analysis,screw theory,and the production-of-exponential (POE) formula,this paper focuses on the inverse kinematics which uses Paden-Kahan sub-problems to obtain directly the displacement of joint angles.The forward kinematics derives the relationship between joint angles according to the natural restrictions.Then,by using the POE formula,it can deduce the body pose and realize online trajectory control and planning.Through simulation and experimentation,it is proved that the straight-line walking and turning gait algorithms have static stability and the inverse kinematics analysis of cockroach-like robot is correct.
针对运动控制的高精度要求,介绍了一种基于PCI(Peripheral Component Interconnect)总线的实时多轴控制系统.为了在执行复杂任务时,减少主机的工作量以及充分利用数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)的数字处理能力,多轴控制器采用了主从控制结构.这种控制器还可以根据用户的需要使用串行通讯控制来代替PCI总线控制.控制器硬件的研发主要集中在多轴控制器、PCI总线接口电路和PCI局部总线的控制逻辑电路上,这些是设计控制器的关键技术.通过一个三自由度机器人沿一个空间螺旋轨迹运动的实例验证,所研发的多轴控制器可以实现具有准实时性能的高精度协调运动控制.
