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箱型钢结构轨道式焊接机器人D-H模型与连续轨迹规划

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焊接学报 2017年第12期38卷 95-98页

作者：朱志明马国锐刘晗刘博清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

针对箱型钢的结构特征和焊接过程特点,设计了一款5自由度的轨道式焊接机器人,用于箱型钢结构安装现场的自动化焊接.采用D-H法,建立了机器人运动学模型,并通过特定的代数方法进行了逆运动学求解,推导出了焊枪末端的空间位姿参数与焊接机... 详细信息

针对箱型钢的结构特征和焊接过程特点,设计了一款5自由度的轨道式焊接机器人,用于箱型钢结构安装现场的自动化焊接.采用D-H法,建立了机器人运动学模型,并通过特定的代数方法进行了逆运动学求解,推导出了焊枪末端的空间位姿参数与焊接机器人各关节变量的解析关系模型.在此基础上,采用连续路径运动的轨迹规划法,在给定焊枪末端轨迹时,对各关节的运动情况进行了MATLAB仿真研究.结果表明,导出的逆运动学求解模型可用于箱型钢结构焊接机器人的连续运动轨迹和姿态规划和控制,为实施机器人的运动控制奠定了基础.

关键词：箱型钢结构焊接机器人轨迹规划运动学模型末端位姿

一种结合Freeman分解和散射熵的MRF多极化SAR影像分割算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2011年第9期36卷 1064-1067页

作者：张斌马国锐刘国英秦前清武汉大学电子信息学院武汉市珞喻路129号430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079 安阳师范学院计算机与信息工程学院安阳市弦歌大道455002

针对多极化SAR图像,采用Freeman分解理论,将其分为表面散射、偶次散射、体散射、混合散射4种散射机制,并通过H/Alpha分解提取散射熵,将地物初始分为12类,并运用聚合的层次聚类算法对初始分类结果进行合并。利用Wishart分布对特征场进行... 详细信息

针对多极化SAR图像,采用Freeman分解理论,将其分为表面散射、偶次散射、体散射、混合散射4种散射机制,并通过H/Alpha分解提取散射熵,将地物初始分为12类,并运用聚合的层次聚类算法对初始分类结果进行合并。利用Wishart分布对特征场进行建模,用模拟退火优化方法求取基于最大后验准则下的分割结果。

关键词：多极化合成孔径雷达最大后验 Freeman分解 Wishart分布 MRF

全球MODIS气温数据的修正秩克里金插值分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2015年第8期40卷 1036-1041页

作者：段悦舒红胡泓达马国锐武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学苏州研究院江苏苏州215123

高维数据插值是大数据分析的一个基本内容,传统克里金插值方法的计算复杂度,是O(n3),即随数据观测量的增大其计算复杂度以3次方速度增长,无法满足实时性应用需求强的克里金插值。修正秩克里金(FRK)方法通过矩阵分解降低大维矩阵的运算... 详细信息

高维数据插值是大数据分析的一个基本内容,传统克里金插值方法的计算复杂度,是O(n3),即随数据观测量的增大其计算复杂度以3次方速度增长,无法满足实时性应用需求强的克里金插值。修正秩克里金(FRK)方法通过矩阵分解降低大维矩阵的运算维数来简化矩阵计算,提高计算速度。在大数据分析背景下,借助FRK方法对全球MODIS气温数据进行统计建模并计算实现气温数据的插值分析。将其与普通克里金(OK)作对比实验,结果表明,相较于OK方法,FRK方法的插值精度并没有降低;在计算效率方面,使用FRK方法进行插值时,随数据量增大,耗时程度趋于缓慢平稳增长,而同一环境下的OK方法耗时随数据量增大呈指数增长趋势。相对于传统克里金方法,FRK能够在保证插值精度的同时显著降低其计算复杂度,缩短插值时间。

关键词：修正秩克里金普通克里金空间协方差函数 MODIS气温数据

碳纤维复合材料（CFRP）钻削分层缺陷及其对承载性能的影响研究

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碳纤维复合材料（CFRP）钻削分层缺陷及其对承载性能的影响研究

作者：马国锐大连理工大学

学位级别：硕士

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic,CFRP)具有比强度高、比刚度高、性能可设计等优点,已成为航空航天和医疗设备等领域减重增效的首选材料。为了满足装配要求,CFRP成型后往往需要进行大量的制孔加工,... 详细信息

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic,CFRP)具有比强度高、比刚度高、性能可设计等优点,已成为航空航天和医疗设备等领域减重增效的首选材料。为了满足装配要求,CFRP成型后往往需要进行大量的制孔加工,但是在应用上制孔质量要求苛刻,制孔损伤一直是制约CFRP应用的主要因素。然而CFRP细观呈现多界面、多相态,宏观呈现各向异性等特征,使CFRP在制孔过程中易产生分层损伤,影响了复合材料的力学性能。而且当复合材料构件较薄时,制孔过程中易产生弯曲变形,加剧了分层缺陷的产生。本文从CFRP钻削制孔加工参数对钻削轴向力的影响规律研究着手,探究了钻削夹具孔直径大小对CFRP钻削轴向力的影响规律;建立了考虑CFRP整体弯曲变形的钻削分层临界轴向力预测模型,并进行了实验和仿真验证;最后,通过有限元方法探究了CFRP钻削分层缺陷对材料力学性能的影响规律。本文的主要研究内容概括为以下几点:(1)通过钻削实验研究了进给速度和刀具转速对CFRP钻削轴向力的影响规律,以及钻削夹具孔直径大小对CFRP钻削轴向力的影响规律。(2)分别考虑钻削过程中刀具横刃与主切削刃对CFRP的轴向力作用,并且考虑CFRP弯曲变形对轴向力的影响,建立CFRP钻削分层临界轴向力预测模型,推导出钻削分层理论临界轴向力。(3)建立有限元仿真模型得到钻削分层临界轴向力的仿真值,并通过先钻盲孔后冲孔的实验方法得到CFRP钻削分层临界轴向力的实验值,通过理论值、仿真值和实验值的对比对理论临界轴向力预测模型进行验证。(4)建立有限元仿真模型,对不同大小和位置的预制分层缺陷的开孔板进行拉伸和弯曲力学性能分析,得出钻削分层缺陷对材料力学性能的影响规律。

关键词： CFRP 分层损伤临界轴向力钻削制孔力学性能

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一种遥感影像核变化检测方法

武汉大学学报（信息科学版） 2007年第7期32卷 597-600页

作者：马国锐眭海刚李平湘秦前清武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079

提出了一种新的遥感影像核变化检测方法。该方法是将原始空间不同时相的输入矢量通过核函数非线性映射到高维特征空间,然后在高维特征空间中通过传统变化检测方法处理得到新的输入矢量,最后通过半监督的单类支持向量机算法对新的输入矢... 详细信息

提出了一种新的遥感影像核变化检测方法。该方法是将原始空间不同时相的输入矢量通过核函数非线性映射到高维特征空间,然后在高维特征空间中通过传统变化检测方法处理得到新的输入矢量,最后通过半监督的单类支持向量机算法对新的输入矢量构造变化区域与非变化区域的最优分割超平面。试验证实,本文的核变化检测方法具有较高的检测精度和效率。

关键词：变化检测核函数单类支持向量机

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基于遥感影像的变化检测技术

计算机应用研究 2005年第2期22卷 255-257页

作者：姜涛马国锐秦前清武汉大学电子信息学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

变化检测技术已经广泛地应用在各个领域。例如:环境监测、土地利用、农作物生长状况监测、森林采伐监测、灾情估计等方面。主要讨论了基于遥感影像的变化检测技术的实际应用。

关键词：变化检测图像配准遥感影像 Harris算子

利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第9期39卷 1103-1108页

作者：陈王丽孙涛陈喆马国锐秦前清武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 中国电子科技集团公司第十五研究所北京100083

月面起伏较大导致嫦娥一号CCD多视影像之间的形变是非刚性的,传统的基于仿射变换配准的超分辨率重建方法很难取得理想的效果。本文提出了一种新的基于光流配准的超分辨率重建方法,该方法采用双边总变分(bilateral total variation,BTV)... 详细信息

月面起伏较大导致嫦娥一号CCD多视影像之间的形变是非刚性的,传统的基于仿射变换配准的超分辨率重建方法很难取得理想的效果。本文提出了一种新的基于光流配准的超分辨率重建方法,该方法采用双边总变分(bilateral total variation,BTV)超分辨率重建方法迭代求解高分辨率影像,迭代初始值由光流配准后的多视影像共同产生,并在迭代求解高分辨率影像的过程中更新光流场。实验结果表明,本文方法解决了嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建中的亚像素精确配准问题,重建影像的空间分辨率显著提高,细节分辨能力增强。

关键词：嫦娥一号 CCD多视影像超分辨率光流

基于多尺度分割的高分遥感图像变异函数纹理提取和分类

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国土资源遥感 2015年第4期27卷 47-53页

作者：刘昌振舒红张志马国锐武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 武汉大学苏州研究院苏州215123 中国地质大学(武汉)公共管理学院武汉430074

变异函数(variogram function,VF)作为遥感图像纹理提取的一种有效工具,可以很好地用于描述图像的结构性和随机性。为了克服传统的基于移动窗口提取的VF纹理带有边缘效应且难以确定合适窗口大小的问题,以新疆维吾尔自治区英吉沙县裸露... 详细信息

变异函数(variogram function,VF)作为遥感图像纹理提取的一种有效工具,可以很好地用于描述图像的结构性和随机性。为了克服传统的基于移动窗口提取的VF纹理带有边缘效应且难以确定合适窗口大小的问题,以新疆维吾尔自治区英吉沙县裸露地层的World View-2图像为信息源,利用多尺度分割算法获得的3个尺度分割结果提取VF纹理;将提取的VF纹理叠置到原始多光谱图像上进行地层识别研究,并与基于移动窗口的地层识别结果进行对比。研究结果表明,基于分割对象提取的纹理信息可以很好地去除边缘效应,减轻阴影影响,提高地层识别精度;不同分割尺度对纹理的识别效果有一定差别,但选择合适的分割尺度之后,采用VF方法提取的纹理信息比采用移动窗口法提取的信息更加稳定。

关键词：多尺度分割变异函数(VF) 纹理提取高分辨率(高分)

箱型钢结构环缝焊接的机器人运动学分析与轨迹规划

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清华大学学报（自然科学版） 2017年第8期57卷 785-791页

作者：朱志明郭吉昌马国锐刘博清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

针对箱型钢结构施工安装现场的环缝焊接问题,设计了一种直-弧组合轨道式焊接机器人系统。对该系统进行了基于标准D-H模型和Craig修正模型的运动学对比分析,总结了各模型的运动学建模和求解过程的区别及适用性。针对箱型钢结构环缝焊接... 详细信息

针对箱型钢结构施工安装现场的环缝焊接问题,设计了一种直-弧组合轨道式焊接机器人系统。对该系统进行了基于标准D-H模型和Craig修正模型的运动学对比分析,总结了各模型的运动学建模和求解过程的区别及适用性。针对箱型钢结构环缝焊接的焊枪运动轨迹规划,提出综合轨迹规划法(CTPM)。该方法使机器人以最少的自由度在箱型钢结构环缝焊接时实现焊枪任意空间位姿调整功能,使得针对箱型钢结构直角焊接的轨迹规划更加简便高效。计算和仿真结果表明:所设计的机器人系统能够满足箱型钢结构环缝焊接的功能要求,综合轨迹规划法能够实现在箱型钢结构环缝焊接时对焊枪空间位姿的有效调整。

关键词：焊接机器人箱型钢结构 D-H模型运动学分析焊接轨迹规划