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      “在古铜镜X光图像融合领域，专家提出了一种新方法，有效保留纹饰细节和病害特征，为古铜镜保护提供新方案。”

      吴萌, 张倩文, 孙增国, 相建凯, 郭歌

      摘要：针对被锈蚀覆盖的古铜镜因镜缘与镜心区域厚度不均，单能X射线无法检测出完整的纹饰和病害信息的问题，本文提出一种直觉模糊集熵测度和显著特征检测的古铜镜X光图像融合方法。首先，引入有效引导滤波对高能量X光图像的纹饰结构做对比度增强。接着，采用联合双边滤波和结构-纹理分解策略设计三个尺度分解模型，以提取不同能量X光图像的能量层、残差层和细节层信息。其次，能量层通过l1-max规则得到融合后的能量图像，残差层利用直觉模糊集熵测度构造小尺度纹理特征融合模块，细节层结合扩展差分高斯与空间频率增强算子构建复合型显著特征检测策略。最后，将能量融合图、残差融合图和细节融合图相加得到最终融合结果。实验结果表明，本文方法的6种客观评价指标AG、SF、SD、SCD、NAB/F和SSIM相较于对比方法分别平均提高了23.59％，22.99％，16.12％，42.55％，17.07％，20.54％，融合结果可以有效保留古铜镜清晰的纹饰细节和病害裂隙的关键特征，在对比度和结构保持等方面都优于其他对比方法。  
      关键词：图像融合;边缘保持滤波;三尺度分解;纹理提取;直觉模糊集熵测度;显著特征检测   
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      更新时间：2025-01-08
      “最新研究提出EDFDNet去雾网络，有效提升非均匀雾霾图像真实性和可见性。”

      李雄心, 夏丰领, 张靠民, 王洪亮, 谢涛

      摘要：自然环境中的雾霾通常是非均匀且不规则的，对计算机视觉任务产生了较大的影响。因此，本文提出强化边缘特征双分支融合去雾网络（Enhanced-edge-feature Dual-branch Fusion Dehazing Network，EDFDNet）。为了保留图像的真实性，同时在模糊严重的情况下有效提升去雾后的可见性，构建了网络的首要分支传输图精细分支，采用融合离散小波变换的U型网络分层编解码器结构提取多尺度精细特征信息，并定义了强化边缘信息判定的数学方法；特征提取分支串联ResNet残差块和Transformer与双重注意力结合的并行特征提取模块，将提取的局部特征和全局特征进行融合，提高了网络对非均匀雾霾图像的理解能力和处理效果，进一步恢复图像的可见性，将上述两个分支加入生成对抗网络（Generative Adversarial Network，GAN）的主干框架中，形成了去雾网络EDFDNet。实验的结果表明，该方法在室外合成数据集上的平均PSNR和SSIM比当前主流方法的最优结果分别提高了1.2567和0.0308，同时在真实世界数据集的测试中，PIQE、RI和VI达到了最佳指标21.471、0.9711和0.9003。EDFDNet在真实性的提高和可见性的恢复上都取得了良好的结果，适用于真实世界非均匀雾霾图像的去雾。  
      关键词：真实世界雾霾;非均匀去雾;特征融合;边缘特征强化;生成对抗网络   
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      更新时间：2025-01-08
      “在生物细胞工程领域，研究人员设计了柔性并联压电定位台，实现细胞捕获、切割、分离及注射等操作，为细胞级操作提供解决方案。”

      康升征, 王浩文

      摘要：为实现细胞级的操作如细胞捕获、切割、分离及注射，本文设计了一种面向生物细胞工程的柔性并联压电定位台，并对其进行了建模、仿真和测试。该定位台由动平台、底座、三级放大机构和三个压电作动器组成。压电作动器所产生的位移经三级放大机构进行放大，并通过反馈控制实现定位台的精确运动，从而达到目标定位效果。在设计过程中，采用了伪刚体法结合柔性铰链刚度计算模型对该机构进行运动静力学分析。利用Lagrange方程，采用集中质量法建立所设计的柔性并联压电定位台动力学模型。在确定结构参数后，对其进行了有限元分析，以验证推导出的理论模型，仿真结果表明：理论与仿真模型的误差小于10%，该机构能够实现大行程以及较高频率的运动。此外，我们还搭建了柔性并联压电定位台样机系统，进行了实验测试，以评估其开环和闭环性能。实验结果表明：所设计的定位台具有125μm×126μm的工作行程，X和Y方向上的固有频率分别为128.9Hz、132.8Hz，相应的运动分辨率均优于400nm。  
      关键词：细胞微操作;压电作动器;柔性并联机构;微定位平台   
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      更新时间：2025-01-08
      “在图像融合领域，研究者提出了一种低光增强和语义注入式多尺度红外与可见光图像融合方法，有效提升了低光环境下融合图像的质量，有助于提升高级视觉任务的性能。”

      杨艳春, 李佳龙, 李毅, 王泽煜

      摘要：针对低光照条件下红外与可见光图像融合由于忽视光照而导致纹理细节不清晰、视觉感知较差等问题，本文提出了一种低光增强和语义注入式多尺度红外与可见光图像融合方法。首先，设计了一种适合低光增强的网络，通过残差模型反复迭代，实现夜间场景下可见光图像的增强。然后，采用一种基于Nest架构的特征提取器作为网络的编码与解码器，其中深层特征能捕获图像的复杂结构和语义信息，设计了一种语义先验学习模块，通过交叉注意力进一步提取深层红外与可见光图像的语义信息，采用语义注入单元，将增强特征逐级注入了各个尺度。其次，设计了梯度增强分支，主流特征先通过混合注意力，再由主流分出Sobel算子流和Laplacian算子流，以此增强融合图像梯度。最后，通过解码器中同层之间的密集连接和不同层之间的跳跃连接，对各尺度特征进行重构。实验结果表明，本文在视觉信息保真度、互信息、差异相关系数和空间频率，较九种对比方法分别平均提高了23.1%、16.3%、18%、39.8%，有效提升了低光环境下融合图像的质量，有助于提升高级视觉任务的性能。  
      关键词：红外与可见光图像融合;多尺度融合网络;低光增强;交叉注意力;语义注入   
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      更新时间：2025-01-08

      程瑶, 吴哲滔, 石肖伊, 龚奥, 许文斌, 唐清涛

      摘要：为实现对3D打印件检测与控制，提高打印件打印精度，完成了3D件的三维重构以及位姿估计研究。系统基于双目结构光的周视扫描视觉检测原理，采用双目结构光照明方式，以双色相机周视扫描成像模式，通过对不同位置彩色及红外场景、双目视觉及散斑结构光深度信息等，实现图像获取及视觉标定，完成图像融合、点云着色、多帧点云配准融合、分割等图像处理及分析，实现重构对象场景点云重构。采用基于EPNP和ICP算法的相机位姿估计方案，通过EPNP算法完成重构对象场景点云和单视角点云的粗配准，ICP算法完成重构对象场景点云和单视角点云的精配准得到目标的位姿估计。采用计算场景点云与标准点云的倒角距离评估3D打印件的三维重构精度，平均精度为0.675mm；采用重投影的方法进行位姿估计的精度评估，平均精度为1.669mm。通过系统研究，为3D件打印检测提供了较好的评价方法，为后续检测及控制3D件精度提供了较好的参考。  
      关键词：机器视觉;三维重构;位姿估计;图像处理;EPNP;ICP   
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      更新时间：2025-01-08
      “在水下图像增强领域，研究人员提出了融合域迁移和注意力机制的模型，有效提升了图像质量，色彩恢复更自然，细节增强效果显著。”

      姚婷婷, 冯子豪, 肇恒鑫

      摘要：水下环境存在复杂的光线衰减和散射现象，使得成像设备拍摄到的原始图像存在明显的质量退化问题。基于深度学习的水下图像增强方法在一定程度上提高了原始图像成像质量，但现有方法大多使用人工合成或模型生成的配对数据集进行训练。由于训练样本与真实图像在数据分布上存在较大域差，因此容易出现过度增强、色偏去除不明显等现象。针对上述问题，该文提出了融合域迁移和注意力机制的水下图像增强模型。首先，设计了域迁移图像生成网络，结合物理成像模型和水型分类器，学习不同场景下不同域图像间的特征描述映射关系，减小生成图像与真实图像之间的差异性。然后，设计了多尺度混合注意力编解码网络，通过引入高效的特征连接和注意力融合机制，提高了网络对图像局部细节区域的增强能力。最后，提出了全局域关联一致性损失函数，通过构建域迁移过程中各阶段生成图像的内容和结构一致性关联，更好地训练网络模型参数，提高图像增强质量。所提模型在水下真实数据集UIEB和EUVP上UIQM和UCIQE指标分别取得了3.1401、0.6021和3.0768、0.6124的精度。实验结果表明，模型可以有效提高水下图像的增强质量，色彩恢复更自然，细节增强效果更显著。  
      关键词：水下图像增强;域迁移;生成对抗网络;注意力增强   
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      更新时间：2025-01-08
      “在伺服电机位置检测领域，专家提出了一种新方法，有效提升了测量精度，为该技术发展奠定了基础。”

      郑方燕, 徐浩杰, 袁彬斐

      摘要：针对基于时栅技术的伺服电机位置检测理论中因电机定子开槽导致两空间正交放置的TMR输出信号幅值不等，影响测量精度问题，结合电机内部定子的结构特征，提出一种伺服电机位置检测新方法，将一对传感测头，对称分布于定子齿对称轴的两边且正交放置，以实现输出信号幅值相等｡针对因伺服电机定子绕组产生的磁场谐波分量影响测量精度问题，采用间隔2n+1λi/2n=0,1,2,3…角度，布置另一对对称分布且正交的传感测头，再利用波形重构方法消除对应的i次谐波分量，同时保证信号幅值相等、相位正交的方式，实现精度提升｡通过仿真验证了新的传感结构和误差补偿方法的有效性｡实验结果表明，与单对测头、仅满足空间正交条件相比较，对称结构传感方式输出的信号幅值相等，经补偿后感应信号中主要含有的三次谐波分量减小了73.8%，测量精度提高了6倍。表明该方法在伺服电机位置检测精度提升方面具有明显优势。  
      关键词：伺服电机;时栅技术;位置检测;误差补偿;波形重构   
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      更新时间：2025-01-08

      李文杰, 刘伍浪, 王贝贝, 黄玉源, 刘规杰, 李富权

      摘要：远心成像具有稳定放大倍率、大景深、低畸变等优点，在三维精密测量领域备受关注。然而，由于制造工艺的限制，远心镜头的孔径光阑无法完美地置于焦平面上，导致偏离光轴微小角度的光线也能进入，从而引入测量误差。针对该误差，提出了一种基于标定参数修正的远心三维重构模型。在理论上分析了远心光路非理想性产生的原因，并构建了与成像深度相关的系统标定参数模型，补偿因光路非理想性引起的测量误差。以对焦平面的标定参数为基础，基于控制变量法和最小二乘拟合算法建立径向畸变系数与成像深度之间的数学多项式表达式。采用随机采样一致性算法滤除相位噪声，并基于多项式模型建立相位-深度映射关系。三维重构时，根据绝对相位确定的深度信息修正径向畸变系数，继而实现高精度的横向尺寸重构。在标定板和标准球实验中，系统参数修正前后被测线段的测量误差由28.8μm降为4.8μm，标准球的直径测量误差由35.2μm降为8.1μm，验证了所提出方案的可行性与必要性。该方法为远心光路系统的精密测量提供了一种有效的参数修正思路，丰富了远心三维测量技术。  
      关键词：远心成像;三维成像;精密测量;条纹投影轮廓术   
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      更新时间：2025-01-08

      李桃花, 牛明生, 史永鹏, 李辉, 刘慧园, 杨乐, 袁昊天, 方宏福

      摘要：为了提高TDLAS检测系统的检测性能和集成度，设计了一种基于便携式可调光程的柱面镜多通池的TDLAS系统，实现了从14 m、10.6 m、9.2 m、7.1 m和5.8 m仿真光程的转换。为了降低TDLAS系统测量气体过程中产生的噪声对检测精度和灵敏度的影响，提出了基于北方苍鹰优化（NGO）算法的变分模态分解 （VMD）小波去噪算法。仿真结果表明，其他算法相比，NGO-VMD小波去噪算法能够更有效地降低噪声，且不会引起信号的失真。利用直接吸收检测技术，使用中心波长为1.653μm的DFB激光器对CH4进行测试以评估系统的性能，结果表明，采用NGO-VMD小波去噪算法使检测信号的信噪比由66 提高到 109，系统的检测下限由12.1 ppm改善为7.28 ppm。Allan方差分析可知，在积分时间为263 s时，系统检测甲烷的最佳检测灵敏度从641 ppb提升为 526 ppb，系统的检测下限和灵敏度都得到有效地提高，为优化TDLAS痕量气体检测系统提供了参考。  
      关键词：TDLAS;直接吸收;可调光程;北方苍鹰优化算法;变分模态分解   
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      更新时间：2025-01-08

      张嘉旻, 毛玮韵, 肖嵘, 司文荣, 卞云逸, 郝佳, 周俊焯, 虞益挺

      摘要：为了提升电力设备缺陷检测的准确性与效率，搭建了一个分时型红外偏振成像系统，组合了长波红外探测器及偏振片。针对输电线路，通过控制偏振片旋转实现多通道图像采集。然后，分别利用均方根误差（RMSE）、峰值信噪比（PSNR）和平均结构相似度（MSSIM）三个参数对不同偏振通道数以及不同偏振角度间隔的偏振特征参量图像进行评价。实验结果表明：随着通道数从3通道增加到18通道，偏振特征参量图像质量逐步提升，尤其在4通道到9通道的范围内，图像质量的提升最为显著。然而，进一步增加通道数对图像质量并未造成明显的影响，导致了冗余计算；对于3通道偏振特征参量图像，小角度间隔能够捕捉到细小目标的细节信息，而大角度间隔能够有效分离目标与背景，并减少噪声干扰，均有适合的应用场景。该实验结果对红外偏振成像的偏振通道数选择策略具有指导意义。  
      关键词：电力巡检;长波红外;分时型偏振成像系统;偏振通道;斯托克斯矢量   
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      更新时间：2025-01-08
      “在机器人协同作业领域，专家提出了一种两步法手眼标定方法，显著提高了标定精度和三维拟合精度。”

      邓立, 章易镰, 刘钢, 张越, 苗雨奇

      摘要：目的为了提高线激光轮廓仪与机器人协同作业中的手眼标定精度，提出了一种基于两步法的标定方法。方法该方法采用常见易得的标准球作为标定物，通过改变一次姿态，一次平移的特殊测量方式，根据球心坐标在机器人坐标系中恒定不变的特性构建求解方程，联立不同姿态下的求解方程分别独立求解旋转矩阵和平移向量。结果实验结果表明，两步法在X、Y方向的球心坐标标准差分别为0.3249 mm和0.2462 mm，相较于一步法的0.4608 mm和0.6391 mm，分别提升了29.5%和61.5%。此外，在球体拟合实验中，两步法拟合出的球体半径与标称半径14.996 mm的差值为0.019 mm，而一步法的差值为0.278 mm，两步法的拟合精度更高。结论本文提出的两步法手眼标定方法相较于一步法显著提高了标定精度和三维拟合精度。  
      关键词：手眼标定;线激光轮廓仪;标定球;齐次变换矩阵   
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      更新时间：2025-01-08

      孙小栋, 朱启兵, 徐华伟, 邢同振, 朱海斌

      摘要：超纤革是一种用于高端产品的新型复合材料，其瑕疵检测对产品质量至关重要。针对超纤革表面瑕疵多尺度、长宽比差异大和微小瑕疵较多的难点，提出用于超纤革表面瑕疵识别的MFL_YOLOv8算法。MFL_YOLOv8算法首先基于Deformable Large Kernel Attention（DLKA）机制设计了多尺度特征提取模块DCNv3-LKA，显著增强了主干网络的多尺度特征提取能力；然后通过在特征金字塔网络中引入P2特征图和Dysample上采样模块，强化了网络对小目标的细节信息提取；最后引入Minimum Points Distance Intersection over Union（MPDIoU）以缓解训练初期小目标上的损失函数失效问题，提升了小目标的检测效果。在自制超纤革表面瑕疵数据集上的实验结果表明，相比与YOLOv8n，所提算法的平均检测精度和召回率分别提高了5.38%和7.27%，达到92.47%和92.40%，每秒帧率（FPS）为135.2帧/秒，满足工业现场的准确性和实时性要求。  
      关键词：超纤革;瑕疵检测;DCNv3-LKA;MPDIoU   
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      更新时间：2025-01-08
      “在差压传感器领域，研究人员设计了梁-群岛错位膜结构差压敏感元件，有效提高了双向过载能力。”

      杜立群, 李奥奇, 李蒙, 杨晓臣, 孟祥悦, 邱汇烽

      摘要：为了提高差压传感器的双向过载能力，本文设计了一种梁-群岛错位膜结构差压敏感元件。该敏感元件由梁-群岛硅膜结构和玻璃基底键合而成。其中，梁结构降低了应力集中，群岛结构提高了结构刚度；玻璃基底键合面设计有方形凹槽和圆形通孔，硅膜结构和玻璃基底的方形凹槽形成的错位结构进一步降低了最大应力。首先，通过有限元软件分析了双向高过载硅基差压敏感元件的应力分布、敏感元件的满量程输出及最大应力。其次，分析了结构尺寸与爆破压力的关系，采用尺寸优化求解出最大爆破压力下的结构尺寸。最后，通过MEMS硅工艺制作了具有双向高过载的硅基差压敏感元件。压力测试结果表明：制得的双向高过载硅基差压敏感元件的爆破压力为8.5倍量程，与传统C型膜结构差压敏感元件（爆破压力6.5倍量程）相比，过载能力提高了30.7%。实验结果证明梁-群岛错位膜结构可以有效提高差压敏感元件的双向过载能力。  
      关键词：MEMS;差压敏感元件;有限元;尺寸优化;过载能力   
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      更新时间：2025-01-08
      “在精密测量领域，研究者设计了一种新型绝对式平面二维时栅位移传感器，通过多频磁场耦合技术，实现了无需上电找零的一体式二维绝对位移测量与定位，有效测量范围达147毫米乘147毫米，X、Y方向原始测量误差控制在20微米左右。”

      杨继森, 修府, 张静, 袁俊松, 张小龙

      摘要：针对增量式平面二维时栅位移传感器上电需找零的问题，设计了一种基于多频磁场耦合的绝对式平面二维时栅位移传感器，其采用不同频率分时驱动激励电信号，降低传感器电路功耗的同时，使X、Y方向的信号解耦和二维绝对位置解算更加简单可靠。首先，建立激励线圈磁场分布数学模型，根据空间磁场分布特性分析激励线圈宽度与耦合气隙高度的关系；基于差动结构的增量式二维时栅位移传感器结构，建立对极数互质结构的绝对式平面二维时栅测量模型，并提出一种基于查表方式的二维绝对位置解算新方案，避免了实际应用中测量误差对解算结果的影响；通过电磁场仿真验证了此解算方案的可行性并确定了传感器最佳安装间隙为0.8 mm；最后，制作了传感器样机并搭建二维精密实验平台进行性能测试。实验结果表明，传感器样机在147 mmⅹ147 mm有效测量范围内，X、Y方向的原始测量误差分别为±20.4 μm和±21.1 μm，其具有上电无需找零的优势，实现了一体式二维绝对位移测量与定位。  
      关键词：多频磁场;对极数互质;绝对式二维;时栅位移传感器   
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      更新时间：2024-09-30
      “在雷视监控设备测速领域，研究者提出了一种影像优先与二三维视图一体的多目标连续追踪测速方法，有效解决了视角差异导致的点云目标检测混淆问题，提高了测速准确性和实用性。”

      周奎宇, 黄玉春, 杨鹤, 李娜

      摘要：为克服激光、相机在雷视监控设备测速任务中的采集频率、分辨率、视角等差异，本文提出一种影像优先与二三维视图一体的多目标连续追踪测速方法。首先，均匀选取场景几何特征同名点对，采用直接线性变换法计算外参参数，在线完成相机与激光雷达间标定；然后，提出视觉引导的视锥体空间下二三维一体目标定位方法，以高分辨率地面点计算区域界限初步去除背景点，将视锥三维视图转换为二维俯视图自适应计算目标聚类参数，后以二维最密体素指引恢复至三维选取起始种子点完成聚类定位以消除无关点，解决视角导致的不同分辨率点云目标检测混淆问题；最后，基于卡尔曼滤波，考虑车辆运动状态，根据离散同步帧点云定位结果将测速过程建模为相应观测方程，并以点云分辨率估计观测噪声协方差矩阵，实现对离散测速结果的连续最优估计，解决观测噪声以及两设备时间异步的误差影响。在常见交通场景的图像+点云数据下进行实验，结果表明本文方法速度测量平均绝对误差为0.276 4 m/s、均方根误差为0.325 1 m/s，最远探测距离达到103.211 m，具有较高的准确性和实用性。  
      关键词：智能交通;速度测量;影像视锥;数据融合;卡尔曼滤波;目标检测   
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      更新时间：2024-09-12
      “在光电瞄准吊舱领域，专家定义了四个评价标准，对多国典型产品进行了对比分析，揭示了技术趋同化特点，为提升功能密度和技术水平提供参考。”

      李剑, 赵祥杰, 张大勇

      摘要：对国外转塔式光电瞄准吊舱进行了划代，介绍了典型第三代吊舱的主要技术特点，定义了衡量光电吊舱集成度的四个评价标准：通光孔径与舱体直径之比、通光孔径的立方与系统重量之比，舱体直径的立方与系统重量之比以及有效载荷重量与系统重量之比，实现了从宏观层级对性能相近的光电瞄准吊舱功能密度或技术水平的定量评价。介绍了国外典型装备的发展状况，重点针对美国MTS-B吊舱、土耳其ASELFLIR350吊舱及之后的400/500、加拿大MX-15D吊舱、法国EUROFLIR410吊舱和德国ARGOS II HDT等典型产品进行了对比分析，介绍了各自的技术风格、特点和重要载荷；通过正向设计评估验证了MTS-B前置望远系统的性能指标和ASELFLIR350的光学有效载荷；总结了现代光电瞄准吊舱的几大趋同化技术特点：多波段共孔径折反式主系统+旁轴小口径次系统的光机架构正取得共识、多种波段的激光探测技术日益倾向主动光学方向、基于多轴多框平台和快反镜相结合的复合轴控制技术正在普及、详查探测更注重目标细节区域增强、多波段图像融合信息处理技术在显控中越发重要。  
      关键词：光电瞄准转塔;多波段共孔径;前置望远系统;复合轴控制;光斑探测   
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      更新时间：2024-09-12

      段博, 董洁, 刘庆敏, 侯尚林

      摘要：目的为使中红外超连续谱谱宽连续可调，本文提出了一种以As2S3材料为基底材料，光轴方向与光纤的轴向一致的LiNbO3晶体棒辅助型的光子晶体光纤。方法采用有限元法计算了外加轴向电场对光纤色散、有效模场面积以及非线性系数的影响，模拟了光脉冲在光纤中的传输演化，分析了外加轴向电场对超连续谱的谱宽和相干性的可调谐性。结果结果表明相同泵浦条件下光纤的占空比为0.6时超连续谱的谱宽与调谐范围均高于其他结构。当光纤中注入脉冲的峰值功率为5kW，脉冲宽度100 fs，中心波长3.5 μm的泵浦脉冲后，电场强度为40×108 V/m时光纤可产生超连续谱谱宽达到2.2420 μm，比未加电场时增大176.30 nm。外加电场会使超连续谱在长波段提高超连续谱的相干性，相干因子趋近于1。结论可以获得谱宽连续可调的中红外超连续光源，并在传感检测与生物医学等领域有潜在的应用。  
      关键词：光子晶体光纤;超连续谱;可调谐光谱;铌酸锂;三硫化二砷   
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      更新时间：2024-08-07
      “在压电平台控制领域，研究者提出了自适应分数阶滑模跟踪控制方法，有效解决了迟滞问题，显著提升了指令跟踪精度。实验结果表明，该方法将跟踪误差降低了80%以上，平均误差降至0.41微米。”

      孙明超, 彭佳琦, 宋悦铭

      摘要：为了实现压电平台高精度指令跟踪控制，针对其存在的严重迟滞问题，本文提出了一种自适应分数阶滑模跟踪控制方法。首先，根据Duhem模型结构将分数阶算子和自适应律引入到滑模面的设计过程中，增加滑模面的自由度可变性并实现了滑模面参数的自适应调节；其次，利用不确定和干扰估计方法代替传统的滑模控制器切换项，解决了滑模控制器存在的抖振问题并提高了控制器的鲁棒性。最后，通过压电平台指令跟踪控制实验结果表明：相较于PID和传统的滑模控制方法，提出的自适应分数阶滑模控制器的指令跟踪误差减小了80%以上，在50Hz参考指令信号下自适应分数阶滑模控制器将压电平台的平均跟踪误差降低到0.41 μm。因此，自适应分数阶滑模控制方法具有更加优越的跟踪性能。  
      关键词：压电平台;迟滞非线性;自适应控制;分数阶;滑模控制   
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      更新时间：2024-07-15
      “在协作机器人精准力控领域，研究人员利用谐波减速器柔轮变形研制了一种原位集成转矩传感器，并提出了基于傅里叶级数模型的剩余纹波补偿方法以提高测量精度。通过分析柔轮底部应变规律，设计了应变敏感栅结构，并建立纹波与波发生器角度之间的傅里叶级数模型进行补偿。测试结果表明，该补偿方法能有效降低剩余纹波对传感器输出的干扰，为关节转矩精准测量的实现提供了解决方案。”

      高海龙, 沈文强, 杜志杰, 曹嘉鋆, 王晓东, 娄志峰

      摘要：为实现协作机器人精准力控，利用谐波减速器柔轮变形研制了一种原位集成转矩传感器。提出了基于傅里叶级数模型的剩余纹波补偿方法提高测量精度。提出了基于傅里叶级数模型的剩余纹波补偿方法提高测量精度。首先，分析了柔轮底部应变规律，通过正弦叠加的原理设计了应变敏感栅结构；然后建立纹波与波发生器角度之间的傅里叶级数模型，补偿剩余纹波；最后，研制了测试平台进行加载测试，结果表明，在波发生器静止状态下施加瞬时激励和阶跃负载，自制转矩传感器与标准转矩传感器输出误差为0.988%和0.253%；在波发生器旋转状态下施加阶梯变化、正弦变化、正弦变化过程中人为碰撞三种形式的负载，自制转矩传感器与标准转矩传感器输出误差为3.822%，4.247%和4.456%。本文提出的补偿方法能有效降低剩余纹波对传感器输出的干扰，有利于推动关节转矩精准测量的实现。  
      关键词：转矩传感器;谐波减速器;傅里叶级数;误差补偿   
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      更新时间：2024-05-30
      “一项关于水下导航的研究取得了重要进展。该研究提出了一种利用偏振分布模式获取水下载体航姿信息的方法，为水下导航提供了新的解决方案。研究团队通过在载体上安装鱼眼镜头与偏振相机，拍摄水下天空图像，得到偏振角分布模式。利用小孔成像模型，对相机参数进行标定，对偏振角分布模式进行畸变校正，进而得到太阳子午线特征区域。通过Canny算子和霍夫直线检测算法，计算出太阳子午线与水下载体体轴的夹角，从而得到航向角。为减小测量误差，研究团队还建立了光入射角与偏振角误差的函数关系，进行误差补偿。此外，利用灰度阈值检测算法筛选出图像中的天顶点坐标，进而计算载体的横滚角和俯仰角。实验结果表明，该方法得到的航向角平均绝对误差为0.5303°，横滚角和俯仰角在[-50°, 50°]范围内的平均绝对误差分别为0.7544°和0.6213°，满足水下导航的精度需求。这一研究为水下导航技术的发展提供了新的思路和方法，有望为水下机器人等水下载体的自主导航和智能控制提供有力支持。”

      辛润宏, 张然, 褚金奎, 巩文哲, 李云鹏, 程潇欧

      摘要：提出了一种在水下通过Snell窗获得偏振分布模式与天顶点坐标，进而得到水下载体的航姿信息（即航向角、横滚角与俯仰角）的方法。在载体上安装鱼眼镜头与偏振相机，在水下拍摄天空，得到偏振角分布模式。建立小孔成像模型得到相机的内外参数矩阵以及镜头畸变系数，对偏振角分布模式进行畸变校正，进而得到太阳子午线特征区域，使用Canny算子检测得到特征区域边缘，由霍夫直线检测算法计算出太阳子午线与水下载体体轴夹角，得到航向角。通过实验得到不同光入射角与偏振角误差的函数关系，进行误差补偿，减小由于鱼眼镜头改变入射光偏振态带来的偏振角测量误差，进而提高太阳子午线与水下载体体轴夹角的测量精度。利用灰度阈值检测算法筛选出图像中的天顶点坐标，进而计算载体的横滚角与俯仰角，经过实验验证了算法的准确性。搭建了模拟水下环境的实验平台，实验结果表明：该方法得到的航向角平均绝对误差为0.530 3°。在［-50°，50°］角度范围内，横滚角与俯仰角平均绝对误差为0.754 4°与0.6213°，满足水下导航的精度需求。  
      关键词：水下导航;Snell窗;偏振分布;图像处理   
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      更新时间：2024-05-06
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