一种基于数据控制算法的末端执行器及其设计方法

    公开(公告)号:CN114454199B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202210127436.1

    申请日:2022-02-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于数据控制算法的末端执行器及其设计方法,针对农业场景自动化生产设备抓取成功率低,损伤大的问题,提出一种基于数据驱动控制的末端执行器系统,包括执行器结构与控制方法两个方面,所述末端执行器机械结构包括:红外位置传感器、连接接口、连接机构、舵机、驱动机构、基座、平行四连杆机构、压力传感器和弧面夹指。本发明采用数据驱动控制算法,设计了PID控制器和偏格式动态线性化无模型自适应(PFDL‑MFAC)控制器,实现了末端执行器系统的力跟踪控制策略。通过RecurDyn和Matlab机械‑控制联合仿真,验证了机械结构的合理性和控制方法的有效性。本发明提高系统跟踪期望抓取力的性能,可以减小末端执行器抓取和搬运球形果蔬的损伤程度。

    一种基于图像处理和神经网络融合的水生物识别与匹配方法

    公开(公告)号:CN115223032A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210839011.3

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于图像处理和神经网络融合的水生物识别与匹配方法,属于水下机器人,海洋资源开发领域。在水下环境中,由于红光通道被衰减,摄像设备采集的图片普遍偏绿,并且针对多种水生物识别,识别难处理慢。现有的算法,基于采集的水下图像直接识别,准确性能较差,并且深度估计是针对整张图,处理速度较慢。本发明针对原始水下图像,进行红光通道补偿,图像预处理实现水下图像的复原。接着使用专用的DarkNet神经网络针对水下多种水生物进行识别分类。最后基于双目摄像设备,使用DBNet中识别符合阈值要求的目标进行ORB匹配得到匹配特征方便后续双目相机计算深度。与现有的算法相比,使用方便,复原的图像质量、水下生物识别率和估计深度精度处理速度都得到提高。

    一种编码器-解码器网络结构及采用该网路结构的点云数据分类与分割方法

    公开(公告)号:CN115186804A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210930933.5

    申请日:2022-08-04

    Applicant: 吉林大学

    Inventor: 洪伟 董迪锴

    Abstract: 本发明公开一种编码器‑解码器网络结构及采用该网路结构的点云数据分类与分割方法,应用于室内机器人根据小规模点云数据的分类或分割任务进行智能操作的领域。本发明在U‑Net网络基础上,基于点云输入数据的特征,借鉴了Transformer网络的结构,设计了针对性更强的编码器模块,主要包括位置嵌入和特征提取两个子模块。位置嵌入子模块中,设计了一个多层感知机,描述相对位置信息的全局交互关系,并与绝对位置信息进行矩阵拼接后作为后续网络输入。特征提取子模块中,低维特征提取时使用一维卷积操作,在高维特征提取中设计了多头相对自注意力机制替代原有的二维卷积操作,能够有效地提取交互信息,更准确地表达点云的局部特征。

    一种基于柔性压力传感器的机械手驱动系统

    公开(公告)号:CN112606033A

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN202011405192.6

    申请日:2020-12-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供一种基于柔性压力传感器的机械手驱动系统,包括:多个柔性压力传感器、固定指、驱动指、凹状掌垫、传动机构、舵机、调节机构和手爪支架。柔性压力传感器分别贴附在凹状掌垫和驱动指内表面,凹状掌垫采用弹性复合材料,表面贴附柔性压力传感器;通过调节机构可以改变固定指与凹状掌面的角度。本发明专利结合机械臂或者刚性杆,可以完成柔顺抓取物体任务:当物体与凹状柔性压力传感器之间的接触力达到预设值后,微型控制器接收抓取信号并发送控制指令使驱动手指执行抓握动作,根据驱动指表面柔性压力传感器阵列实时反馈的接触压力信息,微型控制器控制舵机施加合理的抓取力度。本装置具有抓取稳定、防止物体破损和抓取时机准确的特性。

    一种基于3D点云信息的物体分类与物体分割方法

    公开(公告)号:CN114444613B

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202210127425.3

    申请日:2022-02-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于3D点云信息的物体分类与物体分割方法,属于3D点云处理领域,尤其涉及无序点云难处理、点云特征难提取领域。本发明在提取点云特征中,为了提取更多的有效信息,本发明提出并使用了一种全新的联合式全局特征与局部特征结构。在提取高维特征时提出一种新式的提取机制代替传统的对称函数。通过大量实验可以表明我们设计的神经网络可以解决多种点云任务,包括但不局限于物体分类、物体分割、场景分割等。本发明的有益效果:所设计的针对点云识别和分割算法主要设计新的Mix‑Net专用神经网络设计,并从下采样算法,特征值提取以及融合机制等多个模块进行创新发明,对于点云识别和分割准确率都有明显提升。

    一种基于3D点云信息的物体分类与物体分割方法

    公开(公告)号:CN114444613A

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202210127425.3

    申请日:2022-02-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于3D点云信息的物体分类与物体分割方法,属于3D点云处理领域,尤其涉及无序点云难处理、点云特征难提取领域。本发明在提取点云特征中,为了提取更多的有效信息,本发明提出并使用了一种全新的联合式全局特征与局部特征结构。在提取高维特征时提出一种新式的提取机制代替传统的对称函数。通过大量实验可以表明我们设计的神经网络可以解决多种点云任务,包括但不局限于物体分类、物体分割、场景分割等。本发明的有益效果:所设计的针对点云识别和分割算法主要设计新的Mix‑Net专用神经网络设计,并从下采样算法,特征值提取以及融合机制等多个模块进行创新发明,对于点云识别和分割准确率都有明显提升。

    一种汽车天窗玻璃曲率检测装置与方法

    公开(公告)号:CN114322835A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210007101.6

    申请日:2022-01-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及玻璃曲率检测技术领域,且公开了一种汽车天窗玻璃曲率检测装置与方法,包括曲面测量仪,曲面测量仪顶部固定有控制台,曲面测量仪顶部设置有摄像头,曲面测量仪内壁固定有两个限位块,两个限位块顶部均开设有第一凹槽,两个第一凹槽内壁均滑动有卡块。本发明中,通过横杆向下滑动,此时顶针落至玻璃上,通过转动第二螺栓使第二螺栓向横杆方向移动,从而使横杆受限,将横杆进行挤压限位,通过这样的方式,将卡块与限位块之间固定,通过摄像头对三个顶针较窄的一端选取位置,通过控制台测量和计算弧线弯曲程度,相对传统的设备,该设备可对安装完成的汽车天窗玻璃进行曲面计算和测量,使用起来更加便捷。

    一种基于柔性压力传感器的机械手驱动系统

    公开(公告)号:CN112606033B

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202011405192.6

    申请日:2020-12-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供一种基于柔性压力传感器的机械手驱动系统,包括:多个柔性压力传感器、固定指、驱动指、凹状掌垫、传动机构、舵机、调节机构和手爪支架。柔性压力传感器分别贴附在凹状掌垫和驱动指内表面,凹状掌垫采用弹性复合材料,表面贴附柔性压力传感器;通过调节机构可以改变固定指与凹状掌面的角度。本发明专利结合机械臂或者刚性杆,可以完成柔顺抓取物体任务:当物体与凹状柔性压力传感器之间的接触力达到预设值后,微型控制器接收抓取信号并发送控制指令使驱动手指执行抓握动作,根据驱动指表面柔性压力传感器阵列实时反馈的接触压力信息,微型控制器控制舵机施加合理的抓取力度。本装置具有抓取稳定、防止物体破损和抓取时机准确的特性。

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