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改进随机样本一致性算法的弯曲果园道路检测

农业工程学报 2015年第4期31卷 168-174页

作者：林桂潮邹湘军罗陆锋莫宇达华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510542

果园道路检测的目的是为农业采摘机器人鲁棒实时地规划出合适的行走路径,因果园环境的复杂性,例如光照变化、杂草和落叶遮挡等因素的影响造成视觉检测算法鲁棒性差,为此提出融合边缘提取和改进随机样本一致性的弯曲果园道路检测方法。首... 详细信息

果园道路检测的目的是为农业采摘机器人鲁棒实时地规划出合适的行走路径,因果园环境的复杂性,例如光照变化、杂草和落叶遮挡等因素的影响造成视觉检测算法鲁棒性差,为此提出融合边缘提取和改进随机样本一致性的弯曲果园道路检测方法。首先,根据果园道路的颜色分布特征和几何形状特征,使用有限差分算子提取图像边缘,再使用灰度值对比度约束和霍夫直线检测去除噪声,实现道路边缘点提取。然后,提出多项式函数描述直线和弯曲道路,使用改进的随机样本一致性算法和线性最小二乘法拟合道路边缘点,以估计多项式函数的参数,实现果园道路检测。在华南农业大学果园采集240张道路图像作为试验对象。试验表明:在光照变化、阴影和遮挡背景的影响下,该方法能有效地提取果园道路边缘点,并能正确地拟合道路以实现道路检测,平均正确检测率为89.1%,平均检测时间为0.2639 s,能够满足视觉导航系统的要求。该研究为农业采摘机器人的视觉导航的鲁棒性和实时性提供指导。

关键词：算法检测提取道路检测随机样本一致性霍夫变换多项式拟合

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荔枝采摘机器人拟人指受力分析与夹持试验

农业机械学报 2015年第9期46卷 1-8页

作者：叶敏邹湘军杨洲刘念陈炜文罗陆锋华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

阐述了采摘机器人的新型拟人夹指机构,分析了夹持的力封闭性,建立了扰动条件下的荔枝母枝夹持模型,导出了一种夹持力计算方法;用压力机对结果母枝进行了夹持试验,建立了夹持力、母枝直径等与抓举重力间的关系,给出了定量描述;用机器人... 详细信息

阐述了采摘机器人的新型拟人夹指机构,分析了夹持的力封闭性,建立了扰动条件下的荔枝母枝夹持模型,导出了一种夹持力计算方法;用压力机对结果母枝进行了夹持试验,建立了夹持力、母枝直径等与抓举重力间的关系,给出了定量描述;用机器人在野外环境下进行动态采摘试验,验证了夹指的可靠性。结果表明:所设计夹指结构能适合不同直径母枝的稳定夹持,对母枝损伤小;所建立的回归方程有效,夹指在外力扰动情况下可以实现稳定夹持;野外环境下使用15N夹持力采摘荔枝果串,夹持成功率为100%。

关键词：采摘机器人荔枝结果母枝拟人夹指合理夹持力

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虚拟设备在实验教学中的案例分析研究

实验技术与管理 2011年第2期28卷 110-112,122页

作者：顾邦军罗陆锋苏州科技学院传媒与视觉艺术学院江苏苏州215009 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

通过基于Virtools开发的一套数控机床系统作为案例进行分析,探讨了虚拟设备在高校实验教学中可以激发学习兴趣、节省大量的实验经费、增强教学的游戏性、加大高档设备实验的开放力度,有利于培养有创新能力的人才。

关键词：虚拟设备实验教学案例分析

基于SIMP插值模型的棋盘格现象滤波控制算法研究

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制造业自动化 2012年第19期34卷 81-84页

作者：张宇罗陆锋天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

结合对拓扑优化中的数值不稳定现象的分析,以SIMP变密度法函数模型为基础,提出一种以结构最小柔度为目标函数、位移为约束的滤波思想并进行了灵敏度分析,推导了具体的数学模型和计算方法。应用APDL参数化编程语言进行了数值模拟分析,算... 详细信息

结合对拓扑优化中的数值不稳定现象的分析,以SIMP变密度法函数模型为基础,提出一种以结构最小柔度为目标函数、位移为约束的滤波思想并进行了灵敏度分析,推导了具体的数学模型和计算方法。应用APDL参数化编程语言进行了数值模拟分析,算例结果证明了所提出方法对于控制棋盘格和网格依赖现象的有效性。

关键词：最小柔度棋盘格变密度法 APDL参数化语言

基于Open Inventor的虚拟机床操作系统研究

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实验技术与管理 2011年第8期28卷 67-69,72页

作者：顾邦军罗陆锋苏州科技学院传媒与视觉艺术学院江苏苏州215009 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

针对传统数控培训设备成本过高的问题,提出一种逼真虚拟环境下的数控机床操作仿真方法。详细阐述了仿真系统的开发平台、虚拟机床环境构建及优化,建立了基于消息驱动机制的数控机床的运动行为模型,推导了刀具走刀轨迹中刀具扫描体曲面... 详细信息

针对传统数控培训设备成本过高的问题,提出一种逼真虚拟环境下的数控机床操作仿真方法。详细阐述了仿真系统的开发平台、虚拟机床环境构建及优化,建立了基于消息驱动机制的数控机床的运动行为模型,推导了刀具走刀轨迹中刀具扫描体曲面的求解过程,并建立工件的三角网格模型。最后,在Visual C++6.0环境下结合Open Inventor实现了数控机床操作仿真系统。该系统具有逼真的三维可视化加工环境,允许使用者对机床进行实时操作仿真。

关键词：机床操作系统视景仿真 Open Inventor 场景数据库

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多模式绳牵引刚柔结合夹持器设计与分析

计算机集成制造系统 2023年第10期29卷 3269-3283页

作者：卢清华刘晋韦慧玲陈为林罗陆锋佛山科学技术学院机电工程与自动化学院广东佛山528225

为了解决夹持器难以稳定夹持轮廓复杂的易损异形物体的问题,以提高夹持器的自适应性和保护抓取能力,设计了一种包括绳索驱动系统和柔性铰链结构的绳牵引刚柔结合夹持器。通过设计夹持器的绳索路径实现多种抓取模式之间的相互转换。在载... 详细信息

为了解决夹持器难以稳定夹持轮廓复杂的易损异形物体的问题,以提高夹持器的自适应性和保护抓取能力,设计了一种包括绳索驱动系统和柔性铰链结构的绳牵引刚柔结合夹持器。通过设计夹持器的绳索路径实现多种抓取模式之间的相互转换。在载荷平衡方程的基础上对两种抓取模式进行静力学建模,得到输入力与输出夹持力之间的力学模型,并通过数值仿真和物理试验验证力学模型的正确性与夹持器的抓取性能。最后,分别对不同几何形状和不同刚度的抓取目标进行抓取试验,验证了夹持器自适应保护抓取的能力。

关键词：绳牵引夹持器刚柔结合多模式抓取静力学建模

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基于拓扑优化方法的工业平缝机低噪声设计

制造业自动化 2013年第10期35卷 143-145页

作者：张宇罗陆锋何永利天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222

以控制机械结构的振动噪声为目的,应用ANSYS软件建立了某型高速工业平缝机机壳的有限元模型,针对模型进行了理论模态分析。在此基础上,采用连续体结构拓扑优化SIMP法插值模型,结合ANSYS的拓扑优化功能和参数化编程语言对样机机壳进行了... 详细信息

以控制机械结构的振动噪声为目的,应用ANSYS软件建立了某型高速工业平缝机机壳的有限元模型,针对模型进行了理论模态分析。在此基础上,采用连续体结构拓扑优化SIMP法插值模型,结合ANSYS的拓扑优化功能和参数化编程语言对样机机壳进行了拓扑优化设计。

关键词：拓扑优化 SIMP 振动噪声插值模型

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基于实时数据的角色运动建模与仿真

系统仿真学报 2015年第4期27卷 677-681页

作者：罗陆锋邹湘军张丛谢雷华南农业大学虚拟现实技术研究所广州510642 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

虚拟角色运动的实时控制是虚拟健身运动仿真中的难点。提出一种基于实时数据驱动的虚拟角色跑步控制方法,建立基于传感器的实时数据获取模型,分析人体跑步运动规律,建立跑步运动的数学模型,运用基于旋转角度的方法求解人体运动链上各个... 详细信息

虚拟角色运动的实时控制是虚拟健身运动仿真中的难点。提出一种基于实时数据驱动的虚拟角色跑步控制方法,建立基于传感器的实时数据获取模型,分析人体跑步运动规律,建立跑步运动的数学模型,运用基于旋转角度的方法求解人体运动链上各个关节运动,采用L-?插帧法对关键帧之间的过渡帧进行运动插值运算,在Visual C++环境下结合EONSDK实现了虚拟人跑步运动的实时控制。测试效果表明:该控制方法能很好的满足健身运动仿真的需要。

关键词：虚拟角色实时数据行为控制旋转角度

基于机器视觉的葡萄采摘点三维空间定位系统的研究

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江苏农业科学 2016年第7期44卷 377-380页

作者：宋西平李国琴罗陆锋天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

利用Open CV与VC++语言平台开发了1套基于机器视觉的葡萄采摘点三维空间定位系统,并阐述了运用机器视觉技术实现葡萄目标从相机图像获取到采摘点三维空间数据计算的实现过程。同时利用直线夹角阈值、可信区域、点到直线最小距离与深度... 详细信息

利用Open CV与VC++语言平台开发了1套基于机器视觉的葡萄采摘点三维空间定位系统,并阐述了运用机器视觉技术实现葡萄目标从相机图像获取到采摘点三维空间数据计算的实现过程。同时利用直线夹角阈值、可信区域、点到直线最小距离与深度间距阈值4个约束条件改进了传统的葡萄采摘点果梗定位方式,使采摘点较好地定于葡萄果梗中部,后经立体匹配与双目视觉三维空间定位原理求取葡萄采摘点的三维坐标,提高了葡萄采摘点定位的精准度。

关键词：葡萄采摘点双目视觉三维定位立体匹配