运动建模

摘要： 运动建模是无人艇系统的核心,因此建立无人艇六自由度运动非线性数学模型,设计路径跟踪算法,采用Matlab/Simulink对无人艇运动模型进行操纵性仿真,最后给出仿真试验结果。仿真结果表明所建立的无人艇运动模型的操纵响应与实际运动规律相符合,设计的路径跟踪引导算法具有较好的动态性能,能够保证较小的航迹误差,验证了所提出的建模仿真方法的正确性与实用性。

摘要： 为提升机器人抓取精度,基于时延补偿机理设计工业机器人视觉跟踪控制系统。通过摄像机与机械臂之间的坐标系关系标定摄像机的外部参数;对工业机器人的运动情况进行建模,机器人机械臂在运动过程中产生坐标系变换,利用齐次坐标变换矩阵描述机械臂连杆运动位姿,引入模糊时延补偿算法,提高机械臂跟踪控制精度。系统性能测试结果表示:针对不同形状和位姿角度的物体,设计的系统在抓取过程中能够逐渐缩小误差,最终提高实验中的成功抓取次数,验证了设计系统的可靠性。

摘要： 双臂机器人系统是当前机器人领域的研究热点,特别是随着单臂机器人在操作能力、控制等方面的局限性不断凸显,最近的研究集中在拥有协调操作能力的冗余双臂机器人.对双臂操作进行分类,然后从双臂协调运动方式、双臂协调控制问题、感知传感器、模仿学习、人机交互五个方面进行分析;综述从运动学、动力学现状入手,分析了双臂协调控制与单臂控制方式在约束关系、运动规划、协调控制方式等方面的不同与发展,结合感知传感器、模仿学习等方法在双臂协调控制中的应用;对人机协作中的交互方式进行了分析,并对双臂机器人的未来研究方向进行了展望.

摘要： 根据对中压直流断路器分闸运动原理的分析,建立了中压直流断路器的动力学模型.应用弹性动力学理论,采用多体动力学机械系统仿真软件ADAMS对断路器进行分闸过程仿真分析.搭建了断路器机械特性测试回路,进行验证试验.试验结果表明,该断路器分闸动态特性试验结果与仿真结果相吻合,其性能指标能满足该断路器的设计要求.该仿真方法为中压直流断路器的设计和优化提供了一条有效的途径.

摘要： 传统机器人控制方法对于精细移动的控制效果较差,因此设计一种基于plcC技术的电子气动机器人自动化控制方法.建立电子气动机器人的运动惯性-速度坐标系,计算运动过程中的摩擦和空气阻力,经过坐标系变换进行运动建模,通过不断转换机器人的视觉点构建内部的虚拟场景,精确定位目标点实现机器人的移动交互,调整plcC内部结构与气动机器人相匹配,优化了控制流程,实现高精度的定点和精细控制,至此完成基于plcC技术的电子气动机器人自动化控制方法的设计.为验证方法有效性,设计了机器人螺栓插孔的真实实验,实验结果表明,设计方法与基于ARM+DSP的控制方法相比,都能够在允许误差范围内完成控制任务,但设计的方法误差更小,精度更高.

摘要： 水下无人航行器(UUV)是一种发展迅速的新型作战力量,将推动未来战争形态由信息化战争向智能化战争转变,成为海军作战力量体系中的重要组成部分.依据被动声呐方程,对潜艇与UUV的探测能力建模估算,得出UUV在与潜艇的对抗过程中,除了不能先发现安静型潜艇外,对其余类型潜艇均可以先敌发现.同时,对UUV规避潜艇开展运动建模,设计正交实验,对不同探测距离、不同UUV航速、不同转向时间、不同初始距离、不同潜艇航速和不同航行夹角下UUV与潜艇间相对距离随时间的变化情况进行了仿真计算.

摘要： 针对临近空间跳跃滑翔目标运动建模困难,跟踪精度低的问题,提出了一种基于自适应衰减震荡模型的轨迹跟踪方法.首先,对临近空间滑翔跳跃目标的运动特点进行了深入分析,确定其运动具有周期性和衰减性的特点;根据这一特点,利用二阶时间自相关随机过程对加速度和飞行路径角进行建模,通过傅里叶变换推导了零均值衰减震荡模型;考虑到临空目标受气动阻力的作用,加速度小于零的情况,借鉴"当前"统计模型的思想,进一步对零均值衰减震荡模型进行改进,提出了自适应衰减震荡模型,实现了目标运动描述在周期性和衰减性上的统一.在此基础上,建立了地理坐标系下的目标运动模型,给出了基于雷达的测量模型.针对该系统非线性较强的特点,利用无迹卡尔曼滤波算法完成了跟踪滤波器的设计.仿真结果表明,所提出的算法具有更好的跟踪效果,其位置跟踪精度和速度跟踪精度较正弦波模型分别提高了17.91％和26.33％.

摘要： 为解决智能船舶实船实验困难、成本高和航行风险大等问题,选取封闭水域建立智能船舶船岸协同模拟系统.通过分析系统的功能需求,设计了系统整体架构及功能模型,研究了智能船舶船岸协同实验实现的关键技术,并在智能船舶运动建模中加入风力干扰,提升了船舶运动模型的精确度.利用船岸协同实验系统,在实验水域中进行了智能船舶操纵性实验、静态障碍物避碰实验以及路径跟踪实验.实验结果表明,运动模型仿真结果减少近50％误差,回转实验中在有风和无风2种条件下几乎无旋回速度和船速的改变,实际航行轨迹与参考轨迹的偏差也在0.2～1 m以内,满足智能船舶实验需求,为智能船舶的航行验证提供了基础实验平台.

摘要： 随着计算机视觉和互联网技术的迅速发展,行为识别技术在智能视频分析和人机交互领域中的应用越来越广泛.该领域的一个核心问题就是如何建立一个高效的运动模型来捕捉视频中的运动信息.针对该问题,提出了一种基于自监督方式的分层对比运动学习框架,用于从原始视频帧中提取有效的运动表示.具体来说,该方法通过逐步学习网络中不同级别的层次化运动特征,从而减小了低层运动信息和高层识别任务之间的语义鸿沟,促进了多层次外观和运动之间的信息融合.我们提出的运动学习模块具有轻量化、灵活度高等特点,方便嵌入到现有的各种深度网络.从4个主流动作识别数据库上的大量实验结果表明,所提出的方法通过逐渐地捕捉更高级别的运动特征,并进化成对动作识别更有区分性的语义动态,相比于其他主流的行为识别方法可以获得更加优异的识别性能.

摘要： 针对面向高层辅助决策支持的军事分析仿真系统的高效运行和聚合建模特点,提出一种基于部分重同步机制的运动建模方法.研究了基于仲裁中间件的军事分析仿真系统运行框架(MABSF),为运动模型提供运动仲裁器.基于运动指令和典型传感器模型研究了部分重同步机制下简单移动和有感知交互移动时运动建模的才法,以及位置更新和同步的方式.研究表明,可以有效实现MABSF框架下基于部分重同步机制的运动建模,从而减小冗余位置更新和计算.

摘要： 针对无线传感器网络(WSN)目标跟踪线性预测模型误差较大的问题,提出一种基于二次多项式运动建模的WSN目标跟踪预测新方法(PQPMM),该方法根据机动性目标运动学原理建立预测模型,利用最小二乘法拟合目标定位坐标、定位时间的二次多项式函数来逼近目标运动模型.结果表明,PQPMM方法的总体预测准确度相比线性预测法明显提高,当拟合点数N等于14时,PQPMM方法均方根误差RMSE比线性预测法减小53％.

摘要： 船吊系统应用广泛,船吊的设计对船、吊及吊物的安全性有重要影响.为改进船吊系统的设计方法,本文综合考虑船体与吊物、船体与流体的相互影响,并根据是否显含时间项,分别建立了基于稳定约束和非稳定约束的船吊大幅运动数学模型,给出了相应的数值计算方法及其离散格式.该模型可处理船与吊物之间的大幅运动问题,并正确预报船体和吊物的运动轨迹.该分析方法既可用于船吊系统的评估,也可用于减摆机构的设计.不同算例及其数值误差的计算结果表明,该方法可正确预报不同船吊方案的运动特性,并满足工程应用的精度要求.

摘要： 本研究介绍了获得作用在特定冰片模型上的气动力和气动力矩的方法,并计算了作用在冰片模型上的气动力和气动力矩,形成了关于冰片气动力和气动力矩以及形状的、以数据库存储的模型,以便进一步研究冰片运动轨迹.得出了气动力和气动力矩与来流动压成正比,并且与攻角有关.

摘要： 为实现远距离定点精确空投和飞行器准确回收,重点研究了翼伞自主归航系统的关键技术.介绍了翼伞的发展和应用及国内外翼伞自主归航系统的研究状况,详细阐述了翼伞自主归航系统的关键技术——飞行运动建模、自主归航航迹规划以及系统实验方法等,探讨了系统的发展趋势.该研究可对中国翼伞自主归航系统的理论研究和工程设计提供.定的参考.

摘要： 大型动力平板车是重载超大型设备与构件运输的核心装备。将四轴平板车的运动模式分为典型运动模式和一般运动模式进行数学建模和规划。典型运动模式即绕某一固定点旋转,主要有八字转向和中心转向等;一般运动模式分为三种,即沿直线行走,沿光滑曲线行走和沿有突变的曲线路径行走,其中典型运动模式是一般运动模式的基本求解单元。再基于UG和matlab分别进行运动学仿真,验证了所提方法的可行性。该方法为多车并车和空间运动作业规划打下基础。

摘要： 建立正确的机器人模型是实现基于虚拟现实的机器人图形仿真的基础.基于虚拟现实的机器人建模包括几何建模和运动建模两个部分.通过设计机器人模型库,利用D-H参数表生成机器人几何模型,根据机器人的结构分类来求解运动学方程实现运动学建模.最后以MOTOMAN-UP6机器人检测建模的有效性.

摘要： 气囊式抛光是一种新颖的非球面抛光方法."进动"是实现气囊式抛光的关键性机械运动,对气囊式抛光的性能具有决定性影响.本文采用2自由度空间机构实现"进动"运动,根据"进动"的要求,运用机构学的理论,推导了这一空间机构的运动方程,建立了各参数之间的内在关系,给出了仿真结果.

摘要： 给出了非均匀自由梁的弯曲运动方程,在准定常气动力假设条件下,利用模态截断法和分离变量解法,建立了弹性导弹侧向运动模型.

摘要： 三维建模技术是构建虚拟环境的基础,本文提出了基于对象层次结构的实体三维建模方法.在简要介绍了基本原理后,本文详细阐述了该建模方法对实体几何模型参数的表达和运动参数的表达.最后给出的试验结果表明,该方法是有效可行的,可以广泛应用于各种虚拟环境中.

摘要： 本发明公开了一种基于相对运动关系的ACC纵向运动学建模方法，进行ACC纵向运动学建模时，综合考虑自车状态参数和前车状态参数，设定状态量xf(k)＝[Δd(k),Δv(k),af(k)]T，并引入系统扰动量ap(k)，期望车距ddes采用固定时距策略、可变时距策略或拟合驾驶员跟随行为的二阶回归模型，将自车与前车的相对运动关系以及环境参数的影响纳入ACC纵向运动学建模过程中，提高模型计算的准确性，降低预测误差，进而提高跟车预测模型的预测精度以及抗干扰能力。

摘要： 本发明公开一种复杂运动的运动描述建模方法及系统，所述方法包括：获取目标的实际运动；对所述实际运动进行分解，得到多级运动；根据各级运动获取各级运动的参考系和运动描述方程；根据所述参考系和所述描述方程，每两两间运动，以其中一个运动为参考建立两组坐标系；根据所述两组坐标系建立装配关系；根据所述装配关系增加运动描述；将所述装配关系和所述运动描述合成，得到最终的运动模型，用于CFD数值仿真得到仿真对象的流场分布及气动作用力。本发明中的上述方法使用多级坐标系变换，实现复合形式的运动，或可对观察到的运动进行级数拟合，来描述复杂运动。

摘要： 本发明提供了一种基于stacking模型融合的船舶运动黑箱辨识建模与运动预测方法，其中的船舶运动黑箱辨识建模方法包括：S1通过传感器获取船舶的运动数据，S2：对获取的船舶的运动数据进行预处理，S3：使用K折交叉验证方法基于训练集生成训练好的基学习器，并将测试集输入训练好的基学习器，分别得到三个训练好的基学习器对测试集的预测结果；S4：将三个训练好的基学习器对测试集的预测结果作为下一层元学习器的特征值，将真实值作为标签，使用线性回归的方式构建元学习器，作为船舶运动黑箱辨识模型。本发明结合了几个基学习器的优点，其拟合能力强、泛化能力好，对于船舶运动姿态的预测精度和效率都得到了提高。

摘要： 本发明提出一种面向机械臂仿真到实际运动的逆运动学建模方法及装置，属于信息物理系统智能建模技术领域。其中，所述方法包括：根据机械臂自身的末端在仿真中设计对应的虚拟末端1，根据所述机械臂末端携带的执行机构在仿真中设计所述执行机构对应的虚拟末端2；在仿真中，获取采样数据，包括：虚拟末端1经过预设的路径点时对应的关节角以及机械臂携带虚拟末端2经过路径点时机械臂自身末端的对应位置和机械臂对应的关节角；根据采样数据，构建实际输出为预设的路径点位置，实际输入为虚拟末端2经过所述路径点时机械臂对应关节角的逆运动学模型。本发明可减小机械臂虚拟运动仿真与实际机械臂运动的误差，实现虚拟仿真到实际操作的应用。

摘要： 本公开涉及用于视频处理的准确全局运动补偿的全局运动估计和建模。方法、装置和系统可以提供执行全局运动估计的技术。更具体地，实现方式涉及提供准确全局运动补偿以便提高视频处理效率的技术。

摘要： 本发明公开一种复杂运动的运动描述建模方法及系统，所述方法包括：获取目标的实际运动；对所述实际运动进行分解，得到多级运动；根据各级运动获取各级运动的参考系和运动描述方程；根据所述参考系和所述描述方程，每两两间运动，以其中一个运动为参考建立两组坐标系；根据所述两组坐标系建立装配关系；根据所述装配关系增加运动描述；将所述装配关系和所述运动描述合成，得到最终的运动模型，用于CFD数值仿真得到仿真对象的流场分布及气动作用力。本发明中的上述方法使用多级坐标系变换，实现复合形式的运动，或可对观察到的运动进行级数拟合，来描述复杂运动。

摘要： 本发明公开了一种基于相对运动关系的ACC纵向运动学建模方法，进行ACC纵向运动学建模时，综合考虑自车状态参数和前车状态参数，设定状态量xf(k)＝[Δd(k),Δv(k),af(k)]T，并引入系统扰动量ap(k)，期望车距ddes采用固定时距策略、可变时距策略或拟合驾驶员跟随行为的二阶回归模型，将自车与前车的相对运动关系以及环境参数的影响纳入ACC纵向运动学建模过程中，提高模型计算的准确性，降低预测误差，进而提高跟车预测模型的预测精度以及抗干扰能力。

摘要： 本发明属于机械工程领域，具体涉及连续弹性体敲击运动副等效模型及其建模方法，针对连续弹性体机械结构或系统中的敲击运动副建立等效模型，即敲击脉冲力与敲击初速度的非线性映射关系，并通过假设敲击力脉冲为半周期正弦波、同时分别采用赫兹接触模型和机械结构在敲击接触点的原点传递函数或脉冲响应函数来表达敲击副材料对的接触力学性质和机械结构在敲击部位的阻抗性质的方法，从而导出该非线性等效模型的输出与输入，即敲击脉冲力与敲击初速度，之间的关系式。通过本发明的方法，可解决连续弹性体机械结构敲击力脉冲的快速预测问题。

摘要： 本发明公开了一种应用于船舶运动控制的自适应船舶运动建模方法，首先，根据船舶运行坐标系以及船舶的运动描述，确定六自由度船舶运动模型；接着根据六自由度船舶运动模型以及船舶运动特性，获得描述船舶运动特性的平面三自由度运动模型；接下来根据预设高精确度船舶运动模型，模拟船舶运动，并结合船舶运动模型结构特点，选取支持向量回归算法为辨识方法；然后采用人工蜂群算法优化支持向量回归算法的参数得到优化后的支持向量回归算法；最后利用优化后的支持向量回归算法进行模型辨识，得到辨识结果，并根据预设评价标准，从辨识结果中选取精确度最高的模型为目标三自由度船舶运动模型。本发明的方法可以简化建模的过程，并提高模型的精度。

摘要： 本发明公开了一种应用于船舶运动控制的自适应船舶运动建模方法，首先，根据船舶运行坐标系以及船舶的运动描述，确定六自由度船舶运动模型；接着根据六自由度船舶运动模型以及船舶运动特性，获得描述船舶运动特性的平面三自由度运动模型；接下来根据预设高精确度船舶运动模型，模拟船舶运动，并结合船舶运动模型结构特点，选取支持向量回归算法为辨识方法；然后采用人工蜂群算法优化支持向量回归算法的参数得到优化后的支持向量回归算法；最后利用优化后的支持向量回归算法进行模型辨识，得到辨识结果，并根据预设评价标准，从辨识结果中选取精确度最高的模型为目标三自由度船舶运动模型。本发明的方法可以简化建模的过程，并提高模型的精度。