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题名虚实坐标智能匹配与自适应三维轨迹规划
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作者
孟月波
王宙
韩九强
刘光辉
徐胜军
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机构
西安建筑科技大学信息与控制工程学院
西安交通大学自动化科学与工程学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024年第8期1468-1477,共10页
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基金
陕西省自然科学基础研究面上项目(2020JM-473,2020JM-472)
陕西省重点研发计划项目(2021SF-429)。
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文摘
针对数字孪生增材修复任务中,物件仿真与真实坐标对应困难、三维轨迹误差较大的问题,提出虚实坐标智能匹配与自适应三维轨迹规划方法。采用图像分割方法获取实际场景下物件的分割图像,通过最小外接矩形预估物件真实坐标,仿真端据此执行旋转与平移操作,调整仿真物件的模型位置,实现坐标智能匹配;为最小化虚实坐标误差,设计基于Attention的多尺度残差UNet图像分割模型,利用多尺度残差模块获取物件多尺度特征,通过Attention策略增强网络对位置信息的描述。三维轨迹规划部分,设计融合特征高度的自适应分层算法,减少分层高度偏移,缩减阶梯误差;根据分层结果进行轮廓提取、填充,生成三维轨迹。结果表明,坐标匹配误差小于1mm,三维修复轨迹规划质量较高。
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关键词
增材修复机器人
虚实坐标匹配
三维轨迹规划
图像分割
数字孪生
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Keywords
Additive repair robot
virtual and real coordinate matching
three-dimension trajectory planning
image segmentation
digital twin
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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