一种基于DMSPSO-CIL算法的七自由度机械臂解析解优化方法

    公开(公告)号:CN114995784A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210797130.7

    申请日:2022-07-08

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于DMSPSO‑CIL算法的七自由度机械臂解析解优化方法,包括以下步骤:步骤1:获取当前机械臂关节角信息θcur,机械臂下一时刻(姿态)位姿信息PT,RT;步骤2:将当前位姿信息输入逆运动学解算器(ASIK‑RMLO)得到冗余圆冗余角步骤3:将作为DMSPSO‑CIL算法中粒子的位置,进行更新迭代;判断是否满足终止条件,满足则跳到步骤4,否则重复执行步骤3;步骤4:给出最优解及其对应的机械臂关节角值θnest。本发明求解了七自由机械臂逆运动学问题,基于“关节角变化量最小”这一系统需求,建立了相应的目标函数,提出的DMSPSO‑CIL算法对该实际问题进行求解优化。

    一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法

    公开(公告)号:CN114693892A

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202210310473.6

    申请日:2022-03-28

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法,该方法实现了虚拟手术中切割流血模拟的真实性。该方法包括:首先,在软组织被切开前,根据手术刀的挤压方向、角度和位置,模拟生成局部小形变并计算反馈力;其次,在软组织被切开后,计算滑动摩擦力并生成切口;然后,引入数学函数计算切割部位产生的实时血流量,并生成相应数量的流血粒子;最后,采用改进的混合深度视觉渲染(IMDR)方法来渲染血液表面。本发明提供的一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法,通过将软组织切开前的局部小形变、切开后形成的切口、切割过程的实时反馈力和流血进行融合,实现了逼真的切割流血仿真效果。

    一种基于锚点检测的点云补全方法

    公开(公告)号:CN114359510A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202111504436.0

    申请日:2021-12-10

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 本发明属于点云补全技术领域,涉及一种基于锚点检测的点云补全方法,该方法首先使用局部删除操作对数据集做预处理,从而模拟不完整的点云;然后将点云所在空间划分为多个锚点,训练神经网络判断锚点的正负性,得到密度均匀,形状规整的正样本锚点;最后在正样本锚点的邻域内通过神经网络生成密集点云,实现由单一锚点向局部的扩散,完成点云的补全。为实现该方法,我们训练了与之适配的GCNet模型,该神经网络模型能够判断锚点的正负性以及生成锚点扩散的三维坐标信息,实现了端到端的点云补全,并解决了现有方法只依靠神经网络回归生成点云坐标而导致的补全效果不佳的问题,提高了点云补全的效果。

    一种基于空间细分与动态包围盒的连续碰撞检测方法

    公开(公告)号:CN110047143A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910158591.8

    申请日:2019-03-04

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种基于空间细分与动态包围盒的连续碰撞检测方法,包括:构造被用于碰撞检测的虚拟软组织模型与虚拟器械模型;计算检测对象的移动路径所占据的空间;为同一空间内的对象的移动路径构建动态包围盒,并对这些包围盒做相交测试;二分法确定可能发生碰撞的位置,回溯技术将待测对象从实际位置回退至初次碰撞发生位置;为可能发生接触的对象集构建层次包围盒并执行包围盒相交检测;精确检测步骤;子节点所包含的特征是否碰撞。本发明可以解决离散碰撞检测方法在虚拟手术应用中“穿透”和“漏检”的问题,并在保证精确性的前提下能极大地提升计算效率。

    一种基于力反馈设备的零自由长度弹簧重力补偿方法

    公开(公告)号:CN105619449B

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201610028353.1

    申请日:2016-01-18

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种基于力反馈设备的零自由长度弹簧重力补偿方法,(1)将大臂的重力补偿弹簧一端连接在底座减速机构从动轮上的弹簧固定安装面,另一端通过钢丝绳相连经过定滑轮连接在大臂减速机构从动轮上与大臂反向延长线与从动轮边沿交接点处;(2)将小臂的重力补偿弹簧一端连接在底座减速机构从动轮上的弹簧固定安装面,另一端通过钢丝绳相连经过定滑轮连接在小臂减速机构从动轮边沿交接点处。本发明减轻了力反馈设备大臂机构或者是小臂机构的惯量,避免了钢丝绳与大臂机构或者小臂机构在某些位置上相互干涉。并充分考虑定滑轮的半径长度和安装位置对重力补偿的影响,证明了该弹簧重力补偿方法能够对力反馈设备实现完全的重力补偿。

    一种力反馈设备最优弹簧重力补偿方法

    公开(公告)号:CN105550466B

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201610015837.2

    申请日:2016-01-12

    Applicant: 南昌大学

    CPC classification number: Y02T10/82

    Abstract: 一种力反馈设备最优弹簧重力补偿方法,采用简单弹簧重力补偿方式,将弹簧安装在力反馈设备大臂和小臂的线传动减速机构从动轮上,充分考虑了弹簧的连接点位置、自由长度和刚度系数对重力补偿的影响,建立了非线性约束关系的重力补偿模型,引入“拉伸自由长度比”,并将其与连接点位置作为优化量,平均力矩误差作为优化的适应度函数,使用改进的简单粒子优化算法迭代优化,使得力反馈设备的大臂和小臂机构能够获得最优的简单弹簧重力补偿。本发明仅使用两根弹簧,实现了对力反馈设备的大臂机构和小臂机构的重力补偿,该设计简单,易实现和改装。

    一种力反馈设备自主调节自重平衡机构控制算法

    公开(公告)号:CN105573121B

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201610028359.9

    申请日:2016-01-18

    Applicant: 南昌大学

    Abstract: 一种力反馈设备自主调节自重平衡机构控制算法,通过将改进简单粒子优化算法、PID控制器和线性系统的叠加相结合,用于实时的控制力反馈交互设备的自主调节自重平衡机构的平衡块在平衡机构上的位置,实现力反馈交互设备的自主调节自重平衡机构的控制,有效降低力反馈交互设备的手臂机构重力对人手的所造成影响。本发明能够自动找到准确的PID控制器参数,线性叠加简化了自主调节自重平衡机构控制系统建模手段,此外,为了克服PID控制器中微分信号引入所造成的高频振动,在控制器的微分项上串联一阶低通滤波器,可平滑系统输出响应的振动,消除自主调节自重平衡机构的平衡块所产生的振荡。

    便携式水果罐头环境参数快速检测装置

    公开(公告)号:CN107747976A

    公开(公告)日:2018-03-02

    申请号:CN201711265415.1

    申请日:2017-12-04

    Applicant: 南昌大学

    CPC classification number: G01D21/02 G08C17/02

    Abstract: 本发明提供一种便携式水果罐头环境参数快速检测装置,包括贴片式感知部件、ZigBee无线数据收发装置、串口显示装置和电源装置,电源装置分别与贴片式感知部件、ZigBee无线数据收发装置连接,贴片式感知部件与ZigBee无线数据收发装置连接,ZigBee无线数据收发装置和串口显示装置连接。ZigBee无线数据收发装置接收贴片式感知部件采集到的信息,并通过串口显示装置进行显示,电源装置为整个装置提供电源,贴片式感知部件紧贴在水果罐头顶部盖子上,水果罐头包装为信息型智能包装。本发明公开一种便携式水果罐头环境参数快速检测装置,结构简单、设计巧妙,实现水果罐头内部环境参数的实时监测。

    一种基于遗传算法和行驶数据的公交车到站时间实时预估方法

    公开(公告)号:CN106530689A

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201610907713.5

    申请日:2016-10-19

    Applicant: 南昌大学

    CPC classification number: G08G1/0129 G06Q10/04

    Abstract: 一种基于遗传算法和行驶数据的公交车到站时间实时预估方法。包括以下步骤:把待测公交线路划分为多个子路段,分别对各子路段进行分类,计算平均速度并预估到站时间;充分利用不断更新的公交车行驶数据,构建预估时间与真实时间的函数关系式,并基于此实时检测这个函数关系式的准确性,即预估时间与真实时间的误差;当准确性不高时,在闭环中引入遗传算法对函数关系式中的调节参数进行修改,最终确定到达下游站点的时间。首先,本发明能够用简单的数据得到到站时间,使得系统获得的信息量小,因系统计算而延误的时间减少;其次,把路线进行划分,可以有效的、精确的预测到站时间;最后,可以有效地减少误差,具有出现误差便及时纠正的优点。

    一种便携式汽车除雪防冰冻节能保护罩

    公开(公告)号:CN106274424A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201610817951.7

    申请日:2016-09-13

    Applicant: 南昌大学

    CPC classification number: B60J11/04 H05B1/0236 H05B3/00 H05B2203/003

    Abstract: 一种便携式汽车除雪防冰冻节能保护罩,其特征是包括主体护罩、电路、安全带和固定带;所述的主体护罩可罩在车身上,其面积能够覆盖整个车身;所述的电路嵌于主体护罩中,位于主体护罩的车顶位置并可覆盖整个车顶,包括储能电池、车联网系统以及产热模块,储能电池、车联网系统、产热模块相互连接。本发明能很好的解决在大雪天气下,放在室外的汽车很容易被大雪覆盖或冰冻,导致汽车车门无法打开等问题从而影响汽车的正常使用的问题。本发明可折叠,便于携带。同时,本发明避开了汽车能源,实现了自动间断性除雪,节能环保。

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