基于3D打印技术的双足机器人创新实验平台

设计了基于3D打印技术的双足机器人创新实验平台。该平台由双足机器人本体和上位机控制系统组成,其中机器人本体的机械结构采用3D打印技术制作而成,拥有17个自由度,具有成本低、便于批量制造的优点;硬件控制电路采用主从式双CPU结构,具有鲁棒性好、可扩展性强的优点;上位机控制系统采用具有良好跨平台性能的Qt+OpenCV+Matlab设计框架,能够完成远程控制、图像识别、步行、舞蹈等功能。     

3D打印并联机器人实验平台的设计

以基于4-RPR冗余并联机构的3D打印机器人为研究对象,首先,确定了3D打印机器人并联机构的具体尺寸,对机架进行结构设计,利用Solidworks建立机器人平台的三维模型。其次,将模型导入Adams进行运动学和动力学仿真分析,得出该机构的位移、速度和加速度变化曲线,根据仿真结果,得出关键点受力数据,对电动推杆进行选型。最后,利用Ansys Workbench对机器人实验平台的主要连接件进行有限元仿真,对其进行应力应变分析,保证机器人工作的安全性及稳定性。     

3D打印在大学生创新实验中的应用研究

3D打印技术在创新产品的设计与制造中应用越来越广泛。该文提出了3D打印技术在高校大学生创新实验中开设的目的和方式,以大学生创新创业训练计划项目为例,阐述了3D打印技术在汽车起动机壳体快速制作中的应用,包括三维数字模型的创建方法、导入到快速成型机中进行3D打印。对于激发学生创新思维能力和锻炼工程能力实践具有较好的促进作用,对于促进高校质量工程中的实验教学改革具有借鉴意义。     

基于3D打印的高中物理实验拓展课程教学

3D打印是一种以三维数字形式立体构造物理对象的快速成型技术,在高中物理实验教学中3D打印技术正在受到重视,基于3D打印开展物理实验教学活动成为提升教学质量的措施之一.文章就基于3D打印开展高中物理实验拓展课程教学的必要性展开分析,在紧密结合高中生物理课程学习规律的基础上,提出了基于3D打印的高中物理实验拓展课程有效实施策略,供广大物理老师参考借鉴.     

基于3D打印的先进制造技术创新实验开发

开发了一个基于3D打印技术,将三维CAD设计、有限元分析、3D打印、逆向工程等先进技术相结合的综合性创新实验.以微型四旋翼飞行器机身的轻量化设计为目标,用三维CAD软件设计机身结构,通过ANSYS软件对机身结构进行有限元分析,利用3D打印制作出机身,使用手持三维扫描仪对打印的机身进行三维重构和精度分析.该创新实验培养了...     

基于3D打印技术的桌面足球机器人比赛系统

提出了一种基于3D打印技术的桌面足球机器人比赛系统设计方案,该方案将桌面游戏与足球机器人比赛结合在一起,既有趣味性,又有挑战性。整个系统由足球机器人、足球机器人上位机控制系统、具有可拆卸围栏的桌面足球场地、无线手柄等部分组成,支持人机对战、双人对战等模式。其中足球机器人车体采用3D打印技术制作而成,具有质量轻、成本低的优点;足球机器人比赛场地围栏的可拆卸设计,也可将普通课桌快速改造成桌面足球机器人比赛场地,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉识别系统采用采用离线知识库与在线颜色识别相结合的识别方式,具有准确率高、实时性好的特点。实践表明,该比赛系统具有成本低、控制性能好、趣味性强的优点,能够有效激发学生的学习热情。     

用3D打印开发物理实验教具

应用3D打印技术开发中学物理实验教具,既可以简化实验教具制作过程,还可以设计出特殊的结构件从而满足实验设计的要求。结合实例阐述运用3D打印技术制作中学物理实验教具的优势与实验教具开发的原则,以增强实验效果,帮助学生建构物理模型,加深对物理概念和规律的理解,促进学生物理学科核心素养的发展。     

基于3D打印技术的快速模具制造开放实验探讨

以培养学生创新能力和综合素质为目标,结合大学生创新创业训练项目,阐述基于3D打印技术的快速模具制造开放实验内容的建设、实验过程的实施、设备的使用等内容。学生通过参与开放实验,学习先进的制造技术、增加动手实践机会、理解知识的产生和发展过程,对于提高学生分析问题、解决问题的能力,培养科学精神和创新思维具有重要的作用。     

“开源硬件+3D打印”机器人的设计与研究

随着全国中小学电脑制作活动机器人竞赛方式的改革,机器人竞赛已从过去的限定品牌、型号的专项赛转变为旨在考察学生现场动手解决问题能力和实际编程水平的开放式竞赛。本文主要探讨笔者在Labview编程环境下结合开源硬件和3D打印技术在设计B类：轮式或履带式行走机器人的过程中遇到的困难及解决方法,以期为大家提供借鉴和启发。     

打印平台可翻转的3D打印机研发

从节省材料、增加稳定性、填充支撑结构等几个方面对结构进行优化,以及为了解决当前一些有悬臂或者空腔结构又不允许添加内部支撑结构的打印件无法制造的问题,设计出一种工作平台可翻转的3D打印机,介绍了其结构组成以及工作原理;利用ANSYS仿真软件对系统建立仿真模型,得到工作平台结构和喷头结构的应力分析,验证了设计方案的可行性,从而实现工作平台可翻转的可能性,完成无支撑结构的曲面结构打印以及对打印件结构优化设计。     

基于3D打印技术的开放实验教学模式探索与实践

探索了基于3D打印技术开放实验教学模式,规划了课程体系、运行机制,分别从课程实验、实验选修课、科技创新几类开放模式下实践,反响良好。以3D打印教学资源为基础,开展开放实验教学建设,有效地推动实验室建设与实验教学改革,对实验中心后续全面开展开放实验教学具有一定的借鉴作用。     

基于实时仿真器的开放式机器人实验平台

针对电气工程、自动化、机械工程等专业的教学需求,设计了基于通用实时仿真器的全开放机器人实验平台。实验平台采用模块化设计,上位机示教与监控、轨迹规划、机器人正逆运动学计算和驱动装置完全开放,具有实时性好、通用性强和程序开发便捷的特点。利用该平台能够进行机器人写字、搬运以及机械本体、驱动器、示教程序设计等多种实验,有利于培养学生的动手能力、独立思考能力和创新能力。     

两轮自平衡机器人的滑模控制方法研究

基于拉格朗日函数法建立了机器人的动力模型,并基于滑模控制方法设计了机器人的鲁棒控制器,实现了机器人的平衡、转向和行走等控制任务。滑模控制器是一种鲁棒控制方法,当进入滑模态后,控制能够保证机器人在外力干扰和参数变化等情况下依旧保持控制性能。通过MATLAB和ADAMS联合仿真环境,控制器的控制效果得到了验证,证明了所设计的控制方法是可行的,能够达到所要求的控制性能。     

两轮自平衡车控制系统的研究

分析了两轮自平衡车的总体原理及数学模型,针对单个传感器在两轮平衡车姿态检测中存在的干扰和漂移误差问题,采用互补滤波算法对加速度计和陀螺仪输出的数据进行融合演算,对噪声干扰进行了良好的抑制,提高了输出姿态角的准确性。针对两轮平衡车自平衡控制问题,采用比例、积分、微分控制器,使平衡车的平衡系统得到良好的直立平衡控制。仿真数据和实验结果表明,该方法解决了单个传感器对姿态角测量误差大的问题,达到要求的控制性能。     

基于RGB-D的云机器人3D SLAM实验系统

针对室内环境的三维视觉同步定位与地图构建(3D VSLAM)计算量大、耗时长、硬件要求高的问题,提出了一种基于RGB-D的云机器人VSLAM实验平台。采用Kinect传感器,获取环境的RGB图像和深度信息,采用金字塔Lucas-Kanade算法实现帧间FAST特征点的快速追踪与匹配,运用RANSAC算法进行初始配准,提取关键帧。借助于云计算动态供给、弹性计算的优势,将VSLAM中计算消耗大的精确配准、闭环检测和全局优化处理过程卸载至云端进行,以减轻本地处理器的运算负担。实验结果表明,该方法能够有效地减轻VSLAM对硬件的依赖度,缩短SLAM的执行时间并提高构图精度,为云机器人以较低的成本实现先进SLAM算法提供了有效的解决途径。     

基于Prepar3D的飞行原理教学实验平台建设

在Prepar3D飞行模拟软件以及高性能飞行训练器的基础上,提出了基于Prepar3D的飞行原理教学实验平台建设方案。该方案主要由基础飞行操纵、程序飞行、特殊环境飞行与飞行情境4个模块构成。基于Prepar3D的飞行原理教学实验平台兼顾航空公司的特色要求,转变了传统的飞行原理教学模式,解决了目前飞行原理教学过程中"重理论、轻实践"等问题。该平台的搭建对进一步培养高素质的飞行学员具有重要意义。     

基于虚拟机技术的实验平台研究

为培养学生的综合素质,解决目前机械工程类专业计算机虚拟实验平台在配置、管理方面存在的问题,在分析桂林电子科技大学机电工程学院实验平台现状的基础上,提出基于虚拟机技术搭建计算机虚拟实验平台的方案,论述了该方案的实现过程。通过实验表明,基于虚拟机技术的计算机虚拟实验平台能充分利用现有实验设备资源,有效提高虚拟仿真实验平台性能。