一、iMOTION使运动控制更简单（论文文献综述）
黄龙龙[1]（2021）在《一种菌落挑取设备的设计与研究》文中认为生物技术在21世纪取得了许多重大进展。微生物在各个行业都得到了大量运用,对微生物的选育改造过程中通常需要进行大量的克隆菌落挑取工作。依靠传统手工挑取菌落已经不能满足高通量的克隆筛选要求,并且手工挑选基于实验人员的主观判断选择克隆,容易错漏目标菌落。为此本文提出了一种高通量、操作流程简单、菌落挑取效率高和精度高的新颖克隆菌落挑取设备方案,为我国在生物工程领域做出贡献,促进我国生物技术的发展,打破国外设备的垄断局面。在对市面上的克隆菌落挑取设备进行研究分析后,本文设计了一种新型的菌落挑取设备。该克隆菌落挑取设备主要包括图像采集装置、挑取和接种移动滑台装置、旋转转盘装置、挑取接种装置、清洗灭菌装置和旋转辅助装置等几部分,还包括计算机的图像采集及处理系统,基于多轴运动控制卡的控制系统等部分。首先运用Solid Works软件对设备的各个组成机构进行三维建模,对关键零部件运用ANSYS软件进行了力学静态分析和模态分析,然后运用ADAMS虚拟样机仿真软件对整机进行运动学仿真,并对具体结构细节进行研究改进。在各个零件符合设计标准的情况下对菌落挑取设备进行了样机制作装配,接着运用机器视觉技术在计算机中对采集的菌落图像进行处理,识别、筛选并定位出目标菌落,然后基于多轴运动控制卡及其提供的动态链接库,开发了该设备的控制程序。最后,结合运动控制系统和机器视觉系统进行了样机调试和相关实验。实验证明,该设备能够完成菌落的识别定位、挑取接种、清洗灭菌等一系列自动化操作。
刘典宏[2]（2020）在《经济型车辆驾驶模拟装置控制系统的研制》文中进行了进一步梳理自2010年以来,我国的汽车保有量开始飞速增长,汽车驾驶员总量以及增量均达到了世界第一,传统的汽车驾驶培训方式越来越不适应市场的需求。车辆驾驶模拟装置具有高安全性、低投入成本、高训练效率等优势,在驾驶培训方面的应用越来越广泛。目前性能优良、功能强大的车辆驾驶模拟装置价格昂贵,中小规模驾校无法负担。研制价格低廉且可满足中小规模驾校需求的经济型车辆驾驶模拟装置具有重要的现实意义。在广泛调研和查阅国内外相关文献资料的基础上,根据中小规模驾校的实际应用需求和技术要求,确定了以六自由度Stewart平台为主的车辆驾驶模拟装置机械系统总体设计方案。本文以车辆驾驶模拟装置控制系统为研究对象,重点论述了车辆驾驶模拟装置控制系统的研制与开发。针对目前市场上缺少满足中小规模驾校驾驶模拟需求的控制系统及设备,提出了以工业控制计算机为上位机,固高公司GTS-800型号的运动控制卡为下位机的控制系统总体设计方案,详细论述了控制系统软硬件的开发和设计以及在经典洗出滤波算法的基础上展开的控制参数优化工作。在确立了车辆驾驶模拟装置总体设计方案的基础上,详细论述了车辆驾驶模拟装置机械系统和控制系统的方案设计。介绍了采用的六自由度Stewart平台机械结构设计、基于固高公司GTS-800型号运动控制卡的控制系统硬件设计。通过对六自由度Stewart平台进行位置正反解的运动学分析和体感模拟分析,采用PSO算法（粒子群算法）对经典洗出滤波算法的参数进一步优化,有效地提高了模拟驾驶动作的逼真度和响应速度。采用C#编程语言开发的控制系统软件,可根据驾驶人员的操作信号,通过经典洗出滤波算法、体感分析以及运动学分析,分别控制Stewart平台各电动缸的伸缩量,实现精确模拟驾驶,同时可实时监控驾驶人员操作信息、轴数据和轴状态等的动态变化。经过现场调试以及结果表明,开发的经济型车辆驾驶模拟装置控制系统能够在较少硬件成本投入的条件下,实现高效的数据采集和信号处理,保证驾驶模拟的控制精度,各项技术指标均满足中小规模驾校的实际应用需求,可广泛推广。
陈泓宇[3]（2020）在《集装箱自动化焊接系统的轨迹规划和轨迹校正方法研究》文中认为近年来,随着机器人技术、信息技术等多种技术的协同发展,弊端众多的手工焊接加工方式逐渐不再适用于大型集装箱焊接制造场合,取而代之的是以焊接自动化专用装备和焊接机器人为主体的自动化焊接加工系统。焊接自动化专用装备主要应用于集装箱两侧波纹板焊接（波纹板焊接长度通常超出工业机器人的工作空间）,其轨迹规划算法是焊接自动化专用装备控制系统中核心技术。焊接机器人主要应用于集装箱上锁座和铰链等零件的焊接,但受限于当前机器人的智能化水平,大多数机器人实施焊接作业时仍停留在“手动示教—记忆再现”这一固定模式。在零件装夹误差等因素的影响,导致焊缝的实际轨迹与示教轨迹间不可避免地存在偏差,这种工作模式的焊接机器人不能根据轨迹的变化作出相应的校正动作,从而影响工件的焊接质量与精度。基于上述应用背景,本论文主要研究集装箱自动化焊接加工系统的焊接轨迹规划和焊接轨迹校正等问题。本研究获得了南方中集东部物流装备制造有限公司项目（集装箱后端生产线全自动装配和焊接机器人应用）的资助。论文的主要内容包括:（1）在剖析集装箱自动化焊接加工系统总体框架、工作机制及设计要求的基础上,研制了基于Ether CAT实时总线协议的焊接自动化专用装备控制系统。针对波纹板焊接轨迹由空间直线和空间圆弧构成复杂曲线的特点,应用S型速度规划曲线设计了空间直线轨迹规划算法和空间圆弧轨迹规划算法,以实现对焊接过程中运动轨迹的匀速、稳定和精确的控制。（2）在对图像预处理,滤去噪声,增强目标信息的基础上对焊接工件的特征进行了分析和提取,结合这些特征,设计基于灰度值、形状、相关性的模板匹配方法,对焊接工件进行定位。以像素点的平移矩阵和旋转矩阵为基础,根据模板匹配检测到的偏移量和旋转角度,计算出实际轨迹,从而校正焊接轨迹。（3）为了验证所提算法的可行性,构建两套实验平台对本文设计的焊接轨迹规划算法和焊接轨迹校正算法进行验证。实验平台1为面向波纹板焊接专用设备轨迹规划实验平台,由丝杠、伺服控制器、伺服电机、和工控机组成。软件平台基于Microsoft Visual Studio 2015集成环境开发,控制系统基于Ethercat实时控制总线构建,融合了直线和圆弧插补算法。在选定的多组运动轨迹进行测试,以验证插补轨迹精度和运动平稳性。实验平台2为工件焊接轨迹校正实验平台,由ABB焊接机器人、工控机、Basler工业相机和光源组成构成。软件平台基于HALCON机器视觉集成开发环境开发,融合图像预处理、模板匹配、和焊缝轨迹校正算法,针对集装箱上两大类零件锁座和铰链进行焊接轨迹校正方法的研究与分析,实验结果验证算法有效性。
管振栋[4]（2020）在《深海作业级ROV的路径跟踪技术研究》文中研究说明缆控水下航行器（Remotely Operated Vehicle,ROV）是目前人类探测海洋资源的主要依托之一,通过控制水下航行器执行观测、作业级任务,人类可以实现探索和开发海洋的目的。深海作业如海底资源勘探、钻井设备安装、管道线缆检修以及采矿设备操控等都离不开水下航行器的协助与支持,但由于水下作业环境的复杂性和不可预知性,水下航行器的运动控制技术研究成为当前制约深海矿产开采的难点和关键。本文以深海作业级ROV为研究对象,基于滑模控制算法对其路径跟踪控制技术进行研究。首先,以深海采矿设备的安装、检修以及操控等任务需求为背景,建立深海作业级ROV的六自由度运动模型,结合刚体的运动特性对ROV在深海环境中的受力情况进行分析;针对动力学模型的非线性表达及参数耦合问题,基于理想流体假设和实用性需求对模型进行合理的简化,为控制器的设计与性能验证奠定了基础。其次,针对深海作业级ROV运动系统的水动力参数摄动较大以及海洋环境存在不确定干扰等问题,在动力学模型的基础上,提出了一种基于指数趋近律的自适应滑模控制方法,设计了切换面和控制率;针对滑模控制存在的抖振问题,使用饱和函数进行消除;通过整合冗余的可调参数项,减少工程应用的复杂度;结合自适应控制进一步优化控制器性能。通过构造李氏函数对所设计的控制器进行稳定性证明。最后,先利用计算机仿真技术对深海作业级ROV进行操纵性仿真,保证物理参数的严谨合理;然后在施加扰动模型的条件下,对所设计控制器的三维空间路径跟踪性能进行对比分析。仿真结果表明在干扰状态下,所设计的基于指数趋近律的自适应滑模控制算法较好地实现了深海作业级ROV的路径跟踪需求。此外,依托深海实验平台的规划方案,本文设计并实现了深海拖体的三维位姿监视系统方案,解决了深海资源勘探的应用型问题,在一定程度上推进了相关研究的进展,为下一步深海采矿课题的技术研究作了技术积累。
郭培安[5]（2020）在《智能小车轨迹跟踪的多维泰勒网优化控制》文中进行了进一步梳理智能小车是目前常见的运动载体,随着人工智能和计算机技术的发展,与其相关的研究也受到越来越多的关注。目前,智能小车的主要研究方向为定位,路线规划,运动控制等内容,其中运动控制是智能小车相关领域研究的基础。常用的控制方法在解决智能小车轨迹跟踪问题上仍然存在响应速度慢,抗干扰性差等不足。本文主要针对上述缺点,设计控制器抵消智能小车系统在轨迹跟踪时的不稳定因素。首先,本文提出一种智能小车轨迹跟踪的多维泰勒网优化控制方案。由于智能小车系统存在各种误差,譬如力矩误差,传感器误差等,其对智能小车系统的稳定性会产生不利影响。针对此不足,利用多维泰勒网优化控制器的高次项提高智能小车系统的动态性能,抗干扰能力和鲁棒性。并基于自适应控制思想,设计一个自适应律使Lyapunov函数满足Lyapunov稳定条件,据此证明系统稳定性,并通过此自适应律训练得到控制器的最优参数。其次,为了模拟在实际环境中多维泰勒网优化控制器应用于智能小车的性能,本文为智能小车构建一个导航系统,其包括地图模块,定位模块和路线规划模块三个部分。其中环境地图作为定位模块和路线规划模型的基础要素,由于本文中智能小车的位姿和环境中障碍物位置均未知,因此本文设计一种基于扫描匹配和粒子滤波的Fast SLAM算法,以确定智能小车位姿的同时对环境地图进行构建。此算法在传统Fast SLAM算法的基础上增加了扫描匹配环节校正粒子位姿,可以提高生成地图的精确度。再次,本文设计导航系统中的定位模块,由于定位模块的响应速度快慢能够影响导航系统性能的优劣,因此本文对常用的自适应蒙特卡洛定位算法进行改进,通过评价传感器生成的局部障碍物信息与地图信息的匹配情况简化重要性系数更新过程,从而提高定位算法的运行效率。接着,本文设计路线规划模块,该模块分为全局路线规划模块和局部路线规划模块,全局路线规划模块的主要功能是在起始点到目标点之间规划一条能够避开所有障碍物的最短路线。本文设计一种A*算法以规划全局路线,并设计一种路线重规划机制,此机制可以避免当智能小车实际路线与全局路线相差过大时,原全局路线失效的问题。局部路线规划模块给予控制器一个最优控制指令,该指令可以保证小车能够朝着全局规划路线前进并与障碍物保持安全距离。本文设计一种动态窗口算法,此算法根据电机性能确定一个速度区间,并从此速度区间中求解出一个最优速度指令。最后,本文得出结论,相比较于PID控制器和基于反步法设计的控制器,多维泰勒网优化控制器能有效提高系统跟踪上期望轨迹的速度,鲁棒性以及抗干扰性。
欧建国[6]（2019）在《基于精密定位平台的大尺寸零件智能视觉测量系统研究》文中研究表明针对大尺寸平面类型工件的几何尺寸很难进行全尺寸视觉测量的问题,本课题根据视觉识别的高效率、视觉测量的高精度与运动控制高精大尺度的特点,提出一种双相机的高、低位粗、精两级视觉定位加运动控制的测量方法,通过视觉的识别、定位和运动平台的移动来实现对大尺寸零件的智能高精度测量目的。首先分析平面类零件典型的轮廓特征与双相机视场特点后,设计了大尺寸零件的智能测量流程,根据图像采集与运动控制模块的选型对系统软硬结构进行设计,完成了视觉智能测量硬件平台的搭建,根据测量流程设计了软件的总体架构并完成各功能模块设计。研究两级定位的轮廓提取方法,对数学形态学和Canny算子提取二值化图像的像素级轮廓方法进行了分析,并提出了一种基于Otsu自适应调整Canny算子高低阈值的边缘检测方法。为了得到精确的角点定位结果,利用高斯拟合对图像进行亚像素轮廓定位,对比了像素级与亚像素级条件下的标定板圆形测量精度。通过对基于图元识别的智能测量方法的研究,设计了轮廓分类测量策略。为了实现自动测量不同零件时的路径具有旋转、拉伸、位移不变性,提出了基于控制点质心向量的路径自动选择算法。为如何获得移动视觉测量的最终结果,研究了运动定位和视觉定位结果的数据融合方法。另外,在轮廓处理算法上,粗定位方面,对轮廓分割与分类进行了研究,提出一种基于Ramer逼近的两步轮廓分割算法,并根据双相机视场的大小对已分割的轮廓进行基于最小绑定矩形（MBR）的分类;在精定位方面,为实现对不同类型轮廓的自动拟合,对分段后的轮廓进行类型识别,并对轮廓进行基于Tukey权重函数的直线拟合、矩形拟合和圆弧拟合。对测量系统进行了标定分析与测量实验研究。针对粗定位模块进行了基于单应性的手眼标定,确定了全局图像坐标系与运动平台坐标系的转换关系;对局部低位相机采用像素当量的单相机标定方法确定了像素尺寸与物理尺寸的比例,最后对系统进行大、小量块的精度验证实验和大尺寸零件的智能测量实验分析,证明了系统能自动对零件进行识别测量,且测量系统的精度在0.05mm以上。
岳翼飞[7]（2018）在《气动单足机器人腾空相动态特性研究》文中提出单足跳跃机器人是一种特殊的仿生腿式机器人,研究单足机器人弹跳腿姿态调节机理及控制方法,对于仿生腿式机器人的研究有着十分重要的意义。实现机器人三维空间跳跃的关键技术在于机器人的控制方法,而弹跳腿姿态调节机理则是控制方法的核心与切入点。分析单足机器人的弹跳腿调节机构并建立起弹跳腿姿态参数与两个液压缸长度之间的仿真模型。通过拟合大量逆解的仿真数据,建立起离散方位角后双液压缸长度与摆角关系多项式方程组,为快速完成对弹跳腿相对机身摆角和方位角对应两液压缸长度的计算提供方法。初步拟定单足机器人弹跳腿姿态调节策略,研究腾空相弹跳腿姿态调节过程对机身和弹跳腿姿态的影响规律,证明该调节策略的可行性,并且为优化弹跳腿的姿态控制策略提供理论基础。推导弹跳腿及机身转动惯量的计算方法并建立计算模型。推导两液压缸驱动的力矩合成方程以及外力作用的力矩方程。建立弹跳腿姿态调节策略的数学模型,根据单足机器人腾空相综合数学模型,建立联合仿真模型,针对起跳时不同的弹跳腿姿态,依照调节策略对弹跳腿调节过程进行动态仿真,在理论上实现单足机器人跳跃模型在腾空相的稳定运动。搭建单足机器人弹跳腿姿态调节实验平台,编写基于弹跳腿姿态和运动稳定的控制算法程序,通过弹跳腿姿态调节实验,验证所做理论分析、数学模型和仿真结果的正确性及科学性。本文研究了单足机器人在进行三维空间跳跃时腾空相的姿态变化和运动规律,寻找弹跳腿相对机身姿态的调节策略和控制方法。搭建弹跳腿姿态调节实验平台,验证理论分析结果的正确性和控制方法的可行性。为单足机器人的三维稳定跳跃提供了部分理论支持和方法。
宋攀[8]（2015）在《全线控四轮独立转向/驱动/制动电动汽车动力学集成控制研究》文中认为随着线控技术日趋成熟,采用分布式四轮独立转向/驱动/制动系统的全线控电动汽车将会是未来汽车工业发展的重要方向,而凸显的交通安全问题也促使了汽车主动安全技术需求的激增。全线控电动汽车凭借其独特的底盘结构非常适合作为主动安全系统的对标车辆,因此非常有必要针对这种新型结构形式的电动汽车开发其底盘控制系统,以实现最优的车辆动力学响应。本文结合吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室开放基金国际合作重点项目“基于驾驶员意图辨识的全线控电动汽车集成控制方法研究”（编号：20120111）、国家高技术研究发展计划（863计划）项目“电动汽车底盘动力学控制系统开发”（编号：2012AA110904）、吉林大学研究生创新研究计划项目“全线控电动汽车状态估算及路面识别研究”（编号：20121088）,从车辆动力学原理出发,对分布式转向/驱动/制动系统进行自上而下的分层式集成控制研究,以使整车在操纵性、稳定性和路径跟踪能力方面实现全局最优的动力学响应,同时基于快速原型技术搭建全线控电动汽车UFEV测试与控制平台,对所提出的观测器与控制器进行低速实车试验和模型在环验证。具体的研究工作可总结为如下几个部分：1)针对分布式转向/驱动/制动系统独特的底盘结构,采用快速控制原型技术搭建了全线控电动汽车UFEV的中央控制器,设置六个并行执行的定时循环对车载传感器和执行器统一进行监测、控制、协调和记录,从而为后文动力学观测算法与集成控制算法提供硬件载体；同时根据运动学原理确定中低速下的基本驾驶模式（前轮转向、四轮异向转向、楔形转向、原地转向）,并使用有限状态机设计模式间的切换逻辑；实车试验的结果表明所搭建的中央控制器原型满足实时测试与控制平台的开发需求,并且实现整车在低速下全方位移动的功能。2)基于双无轨卡尔曼滤波理论搭建了全线控电动汽车的动力学观测器,用以在线获知车辆的平面运动状态,以被底盘集成控制器所使用,同时准确辨识出左右侧车轮总的电机力矩值,并通过驱动电流控制信号计算出两侧轮毂电机的等效力矩系数,从而提高观测和控制精度；对所提出的观测器分别进行离线仿真和实车验证,结果表明状态估算模块在前轮转向和四轮转向模式下很好地实现对全线控电动汽车纵向速度和侧向速度的估计,并且可以一定程度上过滤掉陀螺仪的信号噪声,而参数识别模块对电机驱动力矩的观测也达到了非常高的准确度。3)全线控电动汽车凭借其灵活的底盘布置和极高的可控自由度,是进行动力学集成控制的理想平台。提出了一种基于模型的5层式底盘集成控制方法用以协调分布式转向／驱动／制动系统,最终达到“稳定性为主、操纵性为辅”的设计目标：驾驶员控制层利用线性二自由度参考模型和最优预瞄侧向加速度模型以体现驾驶员对汽车操纵响应的预期；车体运动控制层中引入多输入多输出的非线性滑模控制器来计算跟踪驾驶员操纵指令所需的车体运动控制总力／总力矩,其中采用非奇异的终端滑模控制方法对横摆运动的控制率进行设计；在轮胎力分配层中使用八边形约束对摩擦圆进行线性逼近,并在分配过程中考虑轴荷转移的影响,将最优分配过程分解为不多于3个包含线性等式与不等式约束的二次规划问题,并设计合适的目标函数,使轮胎的稳定裕度在普通工况下达到最大,而在极限工况下尽量提高汽车的操纵稳定性；执行器执行层通过控制轮毂电机的驱动/制动力矩以及转向电机的转角来最终实现轮胎力分配层输出的目标轮胎力。基于CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真以及UFEV实车场地试验的方式,验证了动力学集成控制算法通过协调驱动及转向系统,使汽车能够较好地跟踪目标车速和理想横摆角速度,符合设计要求。4)为了让全线控电动汽车获得最优的跟踪性能,使汽车以变化的行驶速度通过一条已知的道路轨迹,采用非线性模型预测控制算法重新设计了驾驶员控制层与车体运动控制层,并基于空间变换原理将时域预测模型转变为相对目标轨迹位置变化的空间动力学模型,从而准确获得预测域内的目标参考轨迹；同时提出一种分层式结构方案来改善空间模型预测控制的实时性能,利用终端滑模控制方法分别实现非线性系统运动误差和位置误差在有限时间内的精确收敛；通过搭建驾驶模拟器对分层式路径跟踪控制算法进行模型在环验证,结果表明该算法可以实现全线控电动汽车对目标轨迹的最优跟踪,并证明了极限工况下变车速控制的意义。本文创新点主要体现在以下几个方面：1)针对传统汽车电子控制单元仅可以实现某一特定的功能,根据全线控电动汽车独特的底盘结构,开发其中央控制器用以协调分布式转向、驱动、制动系统,并为动力学观测与控制算法提供硬件载体,同时基于运动学原理设计简单驾驶模式,从而实现整车低速下全方位移动的功能。2)针对底盘电控系统需要准确获知车辆的运动状态,基于双无轨卡尔曼滤波理论搭建了动力学观测器,用来过滤传感器噪声并准确估计出全线控电动汽车的纵向与侧向速度,以被动力学集成控制器所使用,同时在线辨识两侧轮毂电机的当量力矩系数,从而确保集成控制器的最优控制效果。3)针对全线控电动汽车分布式转向/驱动/制动的底盘系统,基于非线性滑模控制方法与最优分配理论,提出了一套完整的动力学集成控制体系,采用带有不等式约束的线性二次规划算法在轮胎附着极限内充分发掘车辆的稳定性能,设计合适的车轮转角与力矩计算模块以最终保证车辆稳定性系统的控制精度和效果,并通过终端滑模控制方法进一步提升车辆横摆运动的响应。4)针对全线控电动汽车的路径跟踪问题,基于空间变换方法和非线性模型预测控制理论,提出了一种车体纵向与侧向运动的联合最优控制算法,通过采用分层式控制结构方案并重新引入运动控制层,算法的实时性能得到了极大的改善,并且基于终端滑模控制方法实现了非线性系统运动误差和位置误差在有限时间内收敛的效果,最终使车身的运动控制也达到最优。
何鑫[9]（2015）在《正常生理与帕金森症病理运动控制的计算与神经模型研究》文中指出研究生理和病理运动控制,是我们认识感觉运动系统,尤其是大脑脊髓中枢神经系统的结构和生理功能的重要内容,也是为运动功能障碍患者提供运动功能补偿和康复的基础。神经运动控制的研究方法分实验观测分析与计算模型仿真两种:实验研究对感觉运动系统中各层次回路的辨识和行为功能认识,是建立计算模型的基础;而计算模型仿真结果,又可以提供在实验条件下无法观测的系统状态的神经信息。因此,实验分析和模型仿真方法在认识中枢神经系统感知运动功能中起到互补的作用。本论文探讨的科学问题是,在姿态和运动双重控制的理论框架下,大脑和脊髓中各神经回路在整合感觉信息、控制运动执行过程中的模块化功能。本论文的工作突破了现阶段研究方法的瓶颈,将感觉运动系统各子系统部分的大量数据和已知信息整合成为多尺度计算模型,从系统层面研究生理和病理运动的神经控制机制。本论文在前期工作的基础上,完善了多尺度虚拟手臂模型的仿真平台,并验证了虚拟手臂模型的真实性和有效性;利用虚拟手臂模型,分析并提出了肌梭伽马神经支配的中枢非线性编码假设;搭建人体上肢运动实验采集分析平台,并分析了帕金森病肢体震颤中,肌群的协同发放与震颤幅度的相关关系,为使用虚拟手臂模型进一步探索帕金森病震颤的神经病理机制提供了实验数据。本论文的主要研究内容和成果包括以下四个方面:1.在前期工作基础上开发多尺度整合的虚拟手臂模型。我们将前期工作中开发的上肢肌骨系统生物力学模型、虚拟肌肉、肌梭、高尔基腱器官等模块,和新增的脊髓反射回路和脊髓固有神经元网络模型模块整合起来,移植到SIMULINK建模仿真平台中,优化参数,统一接口,整合为一个具有真实生理特征的虚拟手臂系统模型。我们采用了模块化的模型结构,使其具有模块易于更新替换,拓展性强,可根据需要定制化和个性化等特点。该模型在模拟正常和病理神经运动行为,研究神经运动控制机制中有巨大潜力,并为康复应用的开发和临床前评估提供了一个可靠且高效的仿真平台和环境。2.验证虚拟手臂模型神经力学行为的真实性和有效性,定量评估前馈和反馈控制对维持上肢端点姿态稳定性的贡献。手刚度反映了手的阻抗特性,手的运动变异性描述了固有神经噪声影响下的手的稳定范围,这两个神经力学行为指标可以定量评价姿态控制下的手稳定性。将系统模型仿真的神经力学行为（手刚度与变异性）与人体实验测量数据比较,确认虚拟手臂模型的真实性和有效性。由于实验测量手段的局限性,现阶段我们还无法在系统层面准确测量脊髓反射回路对上肢端点的姿态稳定性的贡献,因而在不同的运动控制理论中,对本体感觉反馈在运动控制中的作用有不同解释。虚拟手臂模型使我们可以通过设计开环和闭环条件下的仿真实验,定量评估多关节系统中,闭环感觉反馈对系统阻抗特性和稳定性的影响。结果表明,在稳态的闭环感觉反馈作用下,手刚度椭圆的面积增大35.75±16.99%（均值±标准差,下同）,手变异性椭圆的面积缩小49.41±21.19%,显示出本体感觉反馈在脊髓层面的闭环姿态控制中,对抗内部神经噪声和外界环境扰动,维持多关节肢体稳定性的显着贡献。3.研究肌梭运动神经控制中可能的关节角度编码模式,及其对外周本体感觉传入中关节角度编码的影响。实验证据表明下行的肌梭运动神经发放活动与关节运动轨迹相关,以某种形式编码了关节角度信息作为中枢对外周姿态控制的参考信号。同时肌梭运动神经起到维持不同姿态下肌梭梭内肌纤维张力的作用,调节感觉末梢的灵敏度以控制本体感觉发放频率中对关节角度的线性编码。由于人体正常运动状态下的肌梭运动神经元发放模式无法通过电生理技术手段测量,我们尚不了解肌梭运动神经中的关节角度编码模式。基于虚拟手臂模型仿真实验平台,我们提出并检验了三种可能的肌梭运动控制编码模态假设。各假设的正确性通过检验假定的肌梭运动神经编码模态下,仿真的初级感觉传入神经发放是否与实验测量相匹配的方法验证。研究结果表明,在姿态控制中,神经系统可能采取了对肌梭灵敏度的非线性控制策略,使肌梭运动神经承担起中枢向外周系统传输关节角度编码信息的功能。4.研究肌肉间同步活动对上肢帕金森震颤运动的贡献,及其产生的大脑和脊髓神经回路基础。建立实验采集帕金森震颤运动和肌电图的方法,采用相干和互相关等方法分析帕金森震颤中各肌肉的节律性发放活动,提出“paired coherence”和“pool-averaged coherence”两种评价指标定量评估肌群间活动的同步水平,并分析其与关节震颤运动幅度间的相关性。分析显示,不同患者的上肢肌群震颤活动的同步水平存在较大差异,且与上肢关节的震颤幅度成正相关。该结果表明,肌肉非自主发放活动在肌群间的同步,是驱动帕金森震颤运动的重要因素。这一研究为最新的解释帕金森震颤运动产生机制的“调制-开关模型”假说提供了支持,并进一步提出源自小脑和基底节系统的中枢振荡信号,经过脊髓固有神经元网络的传输、整合和处理,支配对抗肌群中的交替发放活动,导致震颤运动产生的神经模型。综上,本论文建立了一个基于模型仿真和实验运动分析的神经运动控制研究平台,并应用于研究生理和病理状态下,中枢脊髓神经网络在运动控制中的作用。研究结果为认识神经运动控制开辟了新思路和新方法,也对运动康复治疗和临床前评估具有理论指导意义。
展昭臣[10]（2015）在《面向CMC的系统级测试验证系统的设计与实现》文中研究说明随着集成电路与SoC的发展与广泛应用,测试验证工作在SoC研发过程中的重要性越来越高,尤其是各种具有特定功能的SoC。而当前的国内自动化领域,小型化、低成本、高集成度的控制模块化的芯片成为一种迫切需求,本研究所依赖的课题就是面向工业控制的片上系统的研制,即CMC系统,相应的CMC系统的测试验证工作也成为了一个重点与难点。在此背景下,本文重点研究了面向CMC的系统级测试验证系统的设计与实现。CMC系统包括CMC芯片、嵌入式固化软件及对应的上位机组态监控软件等,本论文重点研究基于CMC样片的软硬件协同的系统级测试验证。基于CMC系统级的面向工业控制的功能,包括基于LCP实现的逻辑控制与基于MCP实现的运动控制,设计并实现了面向CMC的系统级测试验证系统。该系统包括硬件支持平台、面向逻辑控制的测试验证平台、面向运动控制的测试验证平台以及CMC性能测试。该测试验证系统的硬件支持平台采用基于CMC-Alpha样片自定义的硬件平台,包括CMC最小系统、各种通信接口以及输入输出接口等模块。在此基础上,重点设计与实现了面向逻辑控制的测试验证平台以及面向运动控制的测试验证平台。面向逻辑控制的测试验证平台采用自动化测试的方法实现基于IEC61131-3工业控制编程语言标准的测试验证,该平台主要包括：基于CMC相关API接口设计的自动化测试框架、基于IEC61131-3标准的测试用例设计以及缺陷跟踪系统等。面向运动控制的测试验证平台采用基于MCP监视寄存器的运动控制可视化的方法实现对运动控制的辅助测试验证,主要设计了该辅助监视平台,包括自定义的通信机制、实时二维可视化以及基于Matlab的三维可视化等。此外,还研究了CMC的性能测试方法,其中包括CMC的系统级功耗与基于PLCopen标准的基准性能测试。最后,对本文所设计实现的测试验证系统的应用情况与结果进行了论述。通过论述验证了本文所设计的测试验证系统的可用性,能够对CMC系统级的逻辑控制功能、运动控制功能进行完善的测试验证,并且能够有效的测试CMC的关键性能指标。
二、iMOTION使运动控制更简单（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、iMOTION使运动控制更简单（论文提纲范文）
（1）一种菌落挑取设备的设计与研究（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 菌落挑取设备国内外研究现状 |
| 1.3 当前主流菌落挑取设备工作原理及其存在的问题 |
| 1.3.1 96 针挑取头式菌落挑取设备的工作原理和存在的问题 |
| 1.3.2 转盘式菌落挑取设备的工作原理和存在的问题 |
| 1.4 本文结构设计的创新点 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 菌落挑取设备的总体方案和结构设计 |
| 2.1 菌落挑取设备的工作原理和总体设计方案 |
| 2.1.1 人工挑取接种简介 |
| 2.1.2 挑取接种仪器简介 |
| 2.1.3 自动化挑取各功能实现方式 |
| 2.1.4 设计技术参数 |
| 2.1.5 菌落挑取设备的总体设计方案 |
| 2.1.6 菌落挑取设备工作原理 |
| 2.1.7 总体结构设计 |
| 2.2 各部分装置结构设计 |
| 2.2.1 挑取接种移动滑台装置设计 |
| 2.2.2 旋转转盘装置设计 |
| 2.2.3 挑取接种装置设计 |
| 2.2.4 清洗灭菌装置设计 |
| 2.2.5 旋转辅助装置设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 关键零部件的静力学动力学分析 |
| 3.1 转盘的静力学、动力学分析 |
| 3.1.1 转盘材质的选择 |
| 3.1.2 转盘的受力分析 |
| 3.1.3 转盘的静力学分析 |
| 3.1.4 转盘的模态分析 |
| 3.2 挑取接种装置动力学分析 |
| 3.2.1 挑取接种装置仿真模型的建立 |
| 3.2.2 挑取接种装置仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 控制系统设计 |
| 4.1 系统方案设计 |
| 4.1.1 控制方式的选择 |
| 4.1.2 控制系统结构 |
| 4.1.3 控制模式选择 |
| 4.1.4 运动控制卡选型 |
| 4.2 端子板接口分配 |
| 4.2.1 轴信号接口 |
| 4.2.2 通用数字输入输出信号接口分配 |
| 4.3 控制系统软件设计 |
| 4.3.1 软件总体方案设计 |
| 4.3.2 运动控制模块实现 |
| 4.3.3 人机交互界面实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 克隆菌落的图像识别与筛选 |
| 5.1 菌落特征 |
| 5.2 图像处理 |
| 5.2.1 图像的灰度化 |
| 5.2.2 图像增强 |
| 5.2.3 图像平滑与去噪 |
| 5.2.4 边缘检测 |
| 5.3 基于菌落特征的模板匹配 |
| 5.3.1 模板匹配概述 |
| 5.3.2 菌落图像特征匹配 |
| 5.3.3 图像金字塔 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 菌落挑取设备样机制作与实验研究 |
| 6.1 关键零部件的选型及计算 |
| 6.1.1 单轴直线模组的选型及验算 |
| 6.1.2 单轴直线模组电机选型及验算 |
| 6.1.3 气缸选型及验算 |
| 6.1.4 中空旋转平台的选型及验算 |
| 6.2 菌落挑取设备样机装配 |
| 6.3 相机标定实验 |
| 6.3.1 相机标定原理 |
| 6.3.2 相机标定过程 |
| 6.3.3 相机标定结果 |
| 6.4 针尖位置偏差补偿实验 |
| 6.5 实验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）经济型车辆驾驶模拟装置控制系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 车辆驾驶模拟装置执行机构 |
| 1.4 车辆驾驶模拟装置驱动方式 |
| 1.5 车辆驾驶模拟装置控制系统 |
| 1.6 课题研究的内容及目标 |
| 第2章 车辆驾驶模拟装置总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车辆驾驶模拟装置总体方案设计 |
| 2.2.1 总体方案规划 |
| 2.2.2 控制方式选择 |
| 2.2.3 总体方案确立 |
| 2.3 机械系统总体方案设计 |
| 2.3.1 运动平台总体机械结构 |
| 2.3.2 相关机械部件结构 |
| 2.4 控制系统总体方案设计 |
| 2.4.1 控制系统硬件方案设计 |
| 2.4.2 控制系统软件方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 车辆驾驶模拟装置控制系统的硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制系统硬件总体方案设计 |
| 3.3 工业控制计算机硬件设计 |
| 3.3.1 串口通信模块 |
| 3.4 运动控制卡硬件设计 |
| 3.4.1 轴控制信号模块 |
| 3.4.2 外部输入信号采集模块 |
| 3.5 伺服驱动器硬件设计 |
| 3.5.1 编码器反馈模块 |
| 3.5.2 制动模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 车辆驾驶模拟装置控制算法分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 六自由度Stewart平台运动学分析 |
| 4.2.1 坐标系建立 |
| 4.2.2 坐标变换矩阵 |
| 4.2.3 位置反解 |
| 4.2.4 位置正解 |
| 4.3 车辆驾驶模拟装置的体感模拟分析 |
| 4.3.1 人体运动感知分析 |
| 4.3.2 比力及角速度变换矩阵 |
| 4.3.3 驾驶模拟算法分析 |
| 4.3.4 基于经典洗出滤波算法的驾驶模拟仿真分析 |
| 4.3.5 基于PSO算法的驾驶模拟仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 车辆驾驶模拟装置控制系统软件设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统配置 |
| 5.2.1 AXIS资源配置 |
| 5.2.2 PROFILE资源配置 |
| 5.2.3 STEP资源配置 |
| 5.2.4 DI、DO资源配置 |
| 5.3 功能模块设计 |
| 5.3.1 系统初始化模块 |
| 5.3.2 通讯模块 |
| 5.3.3 数据采集模块 |
| 5.3.4 控制算法模块 |
| 5.4 人机交互界面设计 |
| 5.4.1 主监控界面 |
| 5.4.2 手动控制界面 |
| 5.4.3 系统管理界面 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 安装调试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统的安装调试过程 |
| 6.2.1 硬件平台搭建及调试 |
| 6.2.2 联合调试 |
| 6.3 试运行结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）集装箱自动化焊接系统的轨迹规划和轨迹校正方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 集装箱行业发展趋势 |
| 1.3 集装箱焊接自动控制系统的发展现状 |
| 1.3.1 可编程控制器用于集装箱焊接控制的现状 |
| 1.3.2 运动控制卡用于集装箱焊接控制的现状 |
| 1.3.3 工业以太网用于集装箱焊接控制的现状 |
| 1.4 集装箱焊接轨迹校正技术的发展现状 |
| 1.4.1 非视觉传感器用于焊缝跟踪研究现状 |
| 1.4.2 视觉传感器用于焊缝跟踪研究现状 |
| 1.5 课题来源、目的、意义和各章节内容 |
| 1.5.1 课题来源、目的和意义 |
| 1.5.2 各章节内容 |
| 第二章 集装箱焊接自动控制系统设计与构建 |
| 2.1 系统需求 |
| 2.2 总体工艺流程设计 |
| 2.3 面向波纹板焊接专用设备的机械结构设计 |
| 2.3.1 整体结构设计 |
| 2.3.2 焊接机构设计 |
| 2.4 面向波纹板的焊接控制系统 |
| 2.5 基于ETHERCAT实时总线的控制系统架构 |
| 2.5.1 控制系统开发结构 |
| 2.5.2 基于PDO映射的控制原理 |
| 2.5.3 控制系统软件设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 面向波纹板焊接专用设备的轨迹规划算法研究 |
| 3.1 S型速度规划 |
| 3.2 空间直线轨迹规划 |
| 3.3 空间圆弧轨迹规划 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 集装箱焊接生产线上工件焊接轨迹校正方法研究 |
| 4.1 图像滤波 |
| 4.2 图像阈值处理 |
| 4.2.1 基于直方图的自动阈值分割方法 |
| 4.2.2 自动全局阈值分割法 |
| 4.2.3 局部阈值分割方法 |
| 4.3 模板匹配 |
| 4.3.1 基于灰度值的模板匹配 |
| 4.3.2 基于相关性的模板匹配 |
| 4.3.3 基于形状的模板匹配 |
| 4.4 图像金字塔 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验验证及分析 |
| 5.1 面向波纹板焊接专用设备轨迹规划实验平台搭建及实验结果分析 |
| 5.1.1 面向波纹板焊接专用设备轨迹规划实验平台搭建 |
| 5.1.2 面向波纹板焊接专用设备轨迹规划实验结果分析 |
| 5.2 工件焊接轨迹校正实验平台搭建及实验结果分析 |
| 5.2.1 工件焊接轨迹校正实验平台搭建 |
| 5.2.2 轨迹校正实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 创新点 |
| 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）深海作业级ROV的路径跟踪技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水下航行器发展现状 |
| 1.3 水下航行器控制技术研究概述 |
| 1.4 论文的研究内容与结构安排 |
| 2 深海作业级ROV运动系统模型建立 |
| 2.1 深海作业级ROV运动学模型 |
| 2.2 深海作业级ROV动力学模型 |
| 2.3 深海作业级ROV模型简化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于趋近律滑模的路径跟踪控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述和实现目标 |
| 3.3 相关控制理论的原理 |
| 3.4 控制器设计 |
| 3.5 稳定性证明 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 深海作业级ROV控制系统仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验仿真 |
| 4.3 操纵性能仿真 |
| 4.4 三维路径跟踪仿真 |
| 4.5 位姿监测系统设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）智能小车轨迹跟踪的多维泰勒网优化控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 智能小车简介 |
| 1.2.1 智能小车概念 |
| 1.2.2 智能小车主流研究方向 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 智能小车国内外研究现状 |
| 1.3.2 智能小车运动控制国内外现状 |
| 1.4 课题主要内容与论文结构 |
| 第二章 智能小车数学模型 |
| 2.1 智能小车理想模型 |
| 2.1.1 智能小车运动学模型 |
| 2.1.2 智能小车动力学模型 |
| 2.2 智能小车概率模型 |
| 2.2.1 速度运动模型 |
| 2.2.2 里程计运动模型 |
| 2.2.3 环境测量模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 智能小车控制器设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 制导系统设计 |
| 3.3 控制系统设计 |
| 3.3.1 多维泰勒网原理 |
| 3.3.2 多维泰勒网优化控制器设计 |
| 3.3.3 稳定性分析 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 稳定性实验 |
| 3.4.2 快速性实验 |
| 3.4.3 鲁棒性实验 |
| 3.4.4 极限实验 |
| 3.5 智能小车实物实验 |
| 3.5.1 智能小车设计框架 |
| 3.5.2 智能小车硬件简介 |
| 3.5.3 实物实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 环境地图构建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SLAM技术简介 |
| 4.3 地图表示方法 |
| 4.4 粒子滤波算法简介 |
| 4.5 FASTSLAM算法设计 |
| 4.5.1 扫描匹配算法设计 |
| 4.5.2 粒子滤波算法设计 |
| 4.5.3 地图构建算法设计 |
| 4.6 实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 智能小车导航系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 导航系统框架 |
| 5.3 定位模块设计 |
| 5.3.1 定位问题简介 |
| 5.3.2 自适应蒙特卡洛定位算法设计 |
| 5.4 路线规划模块设计 |
| 5.4.1 代价地图 |
| 5.4.2 全局路径规划 |
| 5.4.3 局部路径规划 |
| 5.5 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 成果总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 发表论文列表 |
（6）基于精密定位平台的大尺寸零件智能视觉测量系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 视觉测量技术的研究现状与发展 |
| 1.2.1 视觉测量技术 |
| 1.2.2 国内外视觉测量技术的研究现状 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 1.3.3 课题研究特色 |
| 第二章 视觉智能测量系统总体设计 |
| 2.1 系统功能模块与测量方案 |
| 2.1.1 大尺寸类型零件测量介绍 |
| 2.1.2 系统功能模块介绍 |
| 2.1.3 系统工作流程设计 |
| 2.2 测量平台硬件设计 |
| 2.2.1 气浮运动控制平台 |
| 2.2.2 视觉成像系统设计 |
| 2.2.3 系统硬件连接与通讯 |
| 2.3 测量平台软件设计 |
| 2.3.1 软件架构设计 |
| 2.3.2 软件模块化设计 |
| 2.4 面向大尺寸零件的视觉测量平台 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 图像边缘轮廓的粗精定位 |
| 3.1 图像预处理 |
| 3.1.1 去噪算法分析 |
| 3.1.2 图像二值化 |
| 3.2 粗精定位图像边缘检测分析 |
| 3.3 像素级边缘检测 |
| 3.3.1 数学形态学去噪与边缘检测 |
| 3.3.2 改进的Canny边缘检测算法 |
| 3.4 亚像素边缘检测 |
| 3.4.1 亚像素定位概述 |
| 3.4.2 高斯拟合的亚像素轮廓定位 |
| 3.4.3 轮廓提取仿真实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 图元智能识别测量技术 |
| 4.1 智能视觉测量算法研究 |
| 4.1.1 分类测量策略分析 |
| 4.1.2 移动视觉测量数据融合分析 |
| 4.1.3 基于质心向量的测量路径规划 |
| 4.2 轮廓特征粗定位分析 |
| 4.2.1 基于Ramer算法的两步轮廓分割 |
| 4.2.2 轮廓特征分类 |
| 4.3 轮廓特征精定位分析 |
| 4.3.1 分段轮廓类型识别 |
| 4.3.2 基于Tukey权重函数拟合直线 |
| 4.3.3 矩形拟合算法 |
| 4.3.4 圆弧与圆拟合算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 测量系统标定与实验分析 |
| 5.1 基于单应性矩阵的手眼标定 |
| 5.1.1 成像模型与单应性矩阵 |
| 5.1.2 手眼标定实验 |
| 5.2 摄像机标定 |
| 5.2.1 标定原理介绍 |
| 5.2.2 单相机标定实验 |
| 5.3 系统测量实验与精度分析 |
| 5.3.1 大尺寸标准量块测量实验 |
| 5.3.2 零件轮廓粗定位实验 |
| 5.3.3 大尺寸零件智能视觉测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）气动单足机器人腾空相动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源与背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外单足机器人研究历程与现状 |
| 1.3.2 腿式机器人液压调节系统研究现状 |
| 1.3.3 国内外研究现状分析与总结 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 单足机器人弹跳腿调节机构及逆解拟合方程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹跳腿调节机构 |
| 2.2.1 结构介绍及自由度计算 |
| 2.2.2 建立坐标系 |
| 2.2.3 确定参数变量 |
| 2.3 弹跳腿调节过程拟合方程 |
| 2.3.1 逆解方程 |
| 2.3.2 逆解方程拟合 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 弹跳腿调节策略及力学模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弹跳腿调节策略 |
| 3.2.1 初步拟定弹跳腿调节策略 |
| 3.2.2 不考虑外力时腾空相机器人运动模型 |
| 3.3 弹跳腿及机身绕旋转轴的转动惯量 |
| 3.3.1 不受机架约束条件下的变换矩阵 |
| 3.3.2 机械结构约束条件下的变换矩阵 |
| 3.3.3 弹跳腿摆角及机身转动惯量计算方法 |
| 3.4 液压缸力矩合成方程 |
| 3.4.1 液压缸驱动力Fab以及Fcd |
| 3.4.2 液压缸驱动力的合力矩 |
| 3.5 外力对机器人作用的力矩方程 |
| 3.5.1 弹跳腿重力对弹跳腿作用的力矩 |
| 3.5.2 机身重力对机身作用的力矩 |
| 3.6 弹跳腿姿态调节过程动态仿真 |
| 3.6.1 弹跳腿姿态调节策略轨迹 |
| 3.6.2 动态仿真框图 |
| 3.6.3 弹跳腿姿态调节过程动态仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 单足机器人弹跳腿姿态调节实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液压伺服系统介绍 |
| 4.2.1 液压伺服系统的油路系统 |
| 4.2.2 液压伺服系统的电路系统 |
| 4.3 单足机器人弹跳腿姿态调节实验 |
| 4.3.1 弹跳腿姿态调节实验平台的搭建 |
| 4.3.2 实验数据采集及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）全线控四轮独立转向/驱动/制动电动汽车动力学集成控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明及名词缩写 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究切入点 |
| 1.3 课题相关技术研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容和技术路线 |
| 第2章 全线控电动汽车中央控制器的快速原型开发 |
| 2.1 全线控电动汽车中央控制器的设计思路 |
| 2.1.1 全线控电动汽车驾驶模式的设定 |
| 2.1.2 车轮原点定位过程 |
| 2.1.3 驾驶模式的切换逻辑 |
| 2.2 全线控电动汽车实时测试与控制平台的快速原型开发 |
| 2.2.1 全线控电动汽车的硬件架构 |
| 2.2.2 全线控电动汽车的硬件控制逻辑 |
| 2.2.3 快速控制原型平台的对比介绍 |
| 2.2.4 基于LabVIEW RT的中央控制器设计 |
| 2.3 实车试验验证 |
| 2.3.1 直线加速工况 |
| 2.3.2 原地转向和楔形转向工况 |
| 2.3.3 前轮转向和四轮转向工况 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 全线控电动汽车运动状态估算与轮毂电机参数辨识研究 |
| 3.1 研究现状 |
| 3.2 动力学观测模型 |
| 3.2.1 非线性四轮独立车辆模型 |
| 3.2.2 HSRI轮胎侧偏模型 |
| 3.2.3 车轮动力学模型 |
| 3.3 双无轨卡尔曼滤波算法 |
| 3.3.1 无轨卡尔曼滤波理论 |
| 3.3.2 基于DUKF的运动状态估算联合电机参数在线识别方法.. |
| 3.4 算法验证 |
| 3.4.1 仿真试验验证 |
| 3.4.2 实车试验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 全线控电动汽车动力学集成控制研究 |
| 4.1 研究现状 |
| 4.1.1 车体的运动控制 |
| 4.1.2 轮胎力的最优分配 |
| 4.1.3 与其他系统的集成 |
| 4.2 全线控电动汽车动力学集成控制总体架构 |
| 4.3 全线控电动汽车动力学集成控制器设计 |
| 4.3.1 驾驶员控制层 |
| 4.3.2 运动控制层 |
| 4.3.3 轮胎力分配层 |
| 4.3.4 执行器执行层 |
| 4.4 仿真对比实验及分析 |
| 4.4.1 开环方向盘阶跃转角输入实验 |
| 4.4.2 对开路面紧急制动实验 |
| 4.4.3 人-车闭环双移线工况 |
| 4.5 实车试验验证 |
| 4.5.1 动力学集成控制算法的平台移植 |
| 4.5.2 方向盘正弦转角输入下的试验结果 |
| 4.5.3 集成控制鲁棒性的实车验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 全线控电动汽车路径跟踪的非线性最优预测控制研究 |
| 5.1 研究现状 |
| 5.2 考虑车速变化的路径跟踪控制 |
| 5.2.1 非线性模型预测控制理论 |
| 5.2.2 目标运动轨迹及参考车速 |
| 5.2.3 车体随轨迹位置变化的空间动力学预测模型 |
| 5.2.4 基于空间模型预测控制的车辆路径跟踪算法 |
| 5.2.5 离线仿真验证 |
| 5.3 路径跟踪算法实时性优化 |
| 5.3.1 分层式控制设计方案 |
| 5.3.2 基于终端滑模控制的车身运动控制器 |
| 5.3.3 离线仿真验证 |
| 5.4 基于驾驶模拟器的模型在环验证 |
| 5.4.1 驾驶模拟器搭建 |
| 5.4.2 自动路径跟踪算法实时验证 |
| 5.4.3 人工驾驶与最优预测控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结及研究展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 作者简介 |
| 发表的学术论文 |
| 授权的专利和软件着作权 |
| 参加的科研工作 |
| 致谢 |
（9）正常生理与帕金森症病理运动控制的计算与神经模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章. 绪论 |
| 1.1. 研究背景 |
| 1.1.1. 运动的产生和控制 |
| 1.1.2. 运动功能障碍 |
| 1.1.3. 运动控制理论与临床康复实践 |
| 1.1.4. 运动控制的研究方法 |
| 1.2. 国内外研究现状 |
| 1.3. 关键问题与挑战 |
| 1.4. 研究目的与意义 |
| 1.5. 论文结构 |
| 第二章. 研究的生理与病理学基础 |
| 2.1. 感觉运动系统与神经运动控制 |
| 2.2. 肌骨生物力学 |
| 2.2.1. 上肢肌肉骨骼系统 |
| 2.2.2. 肌肉收缩动力学 |
| 2.3. 肢体本体感觉器官 |
| 2.3.1. 肌梭 |
| 2.3.2. 高尔基腱器官 |
| 2.4. 脊髓运动中枢 |
| 2.4.1. 脊髓前角神经元 |
| 2.4.2. 脊髓反射回路 |
| 2.4.3. 脊髓固有神经元网络 |
| 2.5. 大脑感觉运动中枢 |
| 2.5.1. 感觉运动皮层 |
| 2.5.2. 基底节系统 |
| 2.5.3. 小脑 |
| 2.6. 帕金森症的病理生理与运动症状 |
| 2.7. 本章小结 |
| 第三章. 虚拟手臂模型 |
| 3.1. 多尺度整合的虚拟手臂模型 |
| 3.2. 虚拟手臂模型开发和仿真的软件平台 |
| 3.2.1. SIMM |
| 3.2.2. Open Sim |
| 3.2.3. MMS |
| 3.2.4. SIMULINK/MATLAB |
| 3.3. 虚拟手臂模型的组成模块 |
| 3.3.1. 肌肉骨骼动力学系统 |
| 3.3.2. 虚拟肌肉模型 |
| 3.3.3. 本体感觉器官模型 |
| 3.3.4. 脊髓反射回路 |
| 3.3.5. 脊髓固有神经元网络 |
| 3.4. 模型子模块的整合与动态仿真 |
| 3.5. 虚拟手臂模型的应用 |
| 3.6. 本章小结 |
| 第四章. 前馈与反馈控制对维持上肢姿态稳定性的贡献研究 |
| 4.1. 引言 |
| 4.2. 研究方法与材料 |
| 4.2.1. 虚拟手臂模型 |
| 4.2.2. 肌肉，关节和手刚度的计算 |
| 4.2.3. 信号相关噪声驱动下手变异性的特征分析 |
| 4.2.4. 脊髓反射回路模型 |
| 4.2.5. 模拟扰动实验计算虚拟手臂的刚度 |
| 4.2.6. 动态仿真步骤 |
| 4.3. 实验结果 |
| 4.3.1. 手刚度与变异性的模式比较 |
| 4.3.2. 闭环模型的力扰动响应 |
| 4.3.3. 感觉反馈对手刚度和变异性的贡献评估 |
| 4.3.4. 单关节肌肉和双关节肌肉的效用评估 |
| 4.4. 讨论 |
| 4.4.1. 模型仿真研究方法的有效性 |
| 4.4.2. 感觉反馈对刚度和变异性的作用 |
| 4.4.3. 平衡点和刚度的控制 |
| 4.5. 本章小结 |
| 第五章. 肌梭运动控制在中枢与外周关节角度编码中的作用研究 |
| 5.1. 引言 |
| 5.2. 研究方法与材料 |
| 5.2.1. 感觉运动系统模型 |
| 5.2.2. 系列平衡位置的姿态仿真实验设计 |
| 5.2.3. 肌梭灵敏度评估 |
| 5.2.4. 肌梭运动控制策略验证 |
| 5.3. 实验结果 |
| 5.3.1. 肌肉的长度-关节角度关系 |
| 5.3.2. 肌梭对γ_s输入和肌束长度变化的响应 |
| 5.3.3. 肌梭灵敏度的概貌特征 |
| 5.3.4. 可能的肌梭运动控制策略 |
| 5.4. 讨论 |
| 5.5. 本章小结 |
| 第六章. 肌肉间同步活动在调制帕金森震颤强度中的贡献研究 |
| 6.1. 引言 |
| 6.2. 研究方法与材料 |
| 6.2.1. 实验研究对象 |
| 6.2.2. 实验设计 |
| 6.2.3. 实验步骤 |
| 6.2.4. 信号处理与数据分析 |
| 6.3. 实验结果 |
| 6.3.1. 肌肉中的病理性节律活动 |
| 6.3.2. 肌群同步活动水平评估 |
| 6.3.3. 肌群同步活动水平与震颤幅度间的相关性 |
| 6.4. 讨论 |
| 6.5. 本章小结 |
| 第七章. 总结与展望 |
| 7.1. 主要研究工作与创新点 |
| 7.2. 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表或录用的论文 |
| 致谢 |
（10）面向CMC的系统级测试验证系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 SoC测试验证技术的发展现状 |
| 1.3.2 其它相关测试技术的发展现状 |
| 1.4 研究内容与论文安排 |
| 第2章 CMC系统级测试验证系统的整体设计 |
| 2.1 CMC系统级测试验证的需求分析 |
| 2.2 CMC系统级测试验证的整体设计 |
| 2.2.1 硬件支持平台 |
| 2.2.2 逻辑控制测试验证平台 |
| 2.2.3 运动控制测试验证平台 |
| 2.2.4 CMC性能测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 逻辑控制测试验证平台的设计与实现 |
| 3.1 逻辑控制测试验证平台的结构设计 |
| 3.2 自动化测试框架 |
| 3.2.1 通信机制 |
| 3.2.2 执行模块 |
| 3.2.3 结果处理模块 |
| 3.3 测试用例设计 |
| 3.3.1 测试用例的设计方法 |
| 3.3.2 基于IEC61131-3标准测试用例的具体设计 |
| 3.4 缺陷跟踪系统 |
| 3.4.1 缺陷跟踪的重要性与可行性研究 |
| 3.4.2 基于Mantis的缺陷追踪系统的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 运动控制测试验证平台的设计与实现 |
| 4.1 运动控制测试验证平台的结构设计 |
| 4.1.1 运动控制的运行机制与需求分析 |
| 4.1.2 运动控制测试验证平台的整体设计 |
| 4.2 数据通信及解析机制 |
| 4.3 数据可视化模块 |
| 4.3.1 实时二维可视化 |
| 4.3.2 基于Matlab的三维可视化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 CMC系统级测试验证系统的应用 |
| 5.1 逻辑控制测试验证平台的应用 |
| 5.2 运动控制测试验证平台的应用 |
| 5.3 CMC性能测试的实现与结果 |
| 5.3.1 CMC功耗测试 |
| 5.3.2 基于PLCopen标准的CMC性能基准测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
四、iMOTION使运动控制更简单（论文参考文献）
- [1]一种菌落挑取设备的设计与研究[D]. 黄龙龙. 燕山大学, 2021(01)
- [2]经济型车辆驾驶模拟装置控制系统的研制[D]. 刘典宏. 青岛理工大学, 2020(01)
- [3]集装箱自动化焊接系统的轨迹规划和轨迹校正方法研究[D]. 陈泓宇. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]深海作业级ROV的路径跟踪技术研究[D]. 管振栋. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]智能小车轨迹跟踪的多维泰勒网优化控制[D]. 郭培安. 东南大学, 2020
- [6]基于精密定位平台的大尺寸零件智能视觉测量系统研究[D]. 欧建国. 广东工业大学, 2019
- [7]气动单足机器人腾空相动态特性研究[D]. 岳翼飞. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [8]全线控四轮独立转向/驱动/制动电动汽车动力学集成控制研究[D]. 宋攀. 吉林大学, 2015(12)
- [9]正常生理与帕金森症病理运动控制的计算与神经模型研究[D]. 何鑫. 上海交通大学, 2015(02)
- [10]面向CMC的系统级测试验证系统的设计与实现[D]. 展昭臣. 浙江大学, 2015(12)