组合导航技术的发展趋势

本文揭示了组合导航技术的优越性,论述了组合导航的关键技术,对硅微惯性测量单元的发展和应用情况进行了介绍,指出GNSS/INS组合中松耦合、紧耦合与深耦合方式的技术特点,展望了耦合技术未来发展方向。     

基于SINS/北斗的小型无人机组合导航研究

目前绝大多数小型无人机使用GPS进行导航。GPS失效时,小型无人机需要依靠其他导航方式来完成飞行任务。本文研究捷联惯导系统(SINS)和北斗卫星导航系统组合作为GPS失效后小型无人机的导航方式。建立了SINS/北斗组合导航系统的状态方程和测量方程,采用Kalman滤波算法作为组合导航系统信息融合算法。最后进行了仿真验证,仿真结果表明,SINS/北斗组合导航比单一的惯性导航系统效果要好。     

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。     

基于INS/BD-2组合的无人机导航算法研究

无人机在军事、民用领域发挥着越来越重要的作用,提高无人机导航系统的精度有十分重要的意义.为达到提高无人机导航精度的目的,将惯性导航系统（INS）与中国北斗二号（BD-2）相融合,提出了INS/BD-2组合的无人机导航策略.经过分析,建立了基于间接法的系统模型,其测量方程为非线性方程.在组合导航算法上采用了处理非线性问题常用的粒子滤波算法对组合导航系统进行解算,并通过MATLAB软件对算法进行了仿真分析,仿真结果证明,与传统的EKF算法相比,该算法可提高组合导航系统的导航精度.     

基于空气质量监测的嵌入式实验构想

空气质量监测是当前环境保护的一项重要内容。建立基于空气质量监测的嵌入式实验系统架构,采用空气质量污染的主要成分如CO,PM2.5,温度,湿度,NO2,SO2,O3,VCO和烟雾等传感器,并进行系统级低功耗设计、信号调理、统一接口和协议配置,建立方便可裁剪的智能传感器模块,将嵌入式系统与当前空气质量监测紧密结合,探讨新的教育模式。     

工业机器人实验平台设计分析

为保证高校学生实验学习需求得到充分满足,本文重点提出了Delta工业机器人实验平台的构建问题。该平台借助Syamac Studio软件中监控功能、仿真功能、编程功能、视觉传感器检测功能以及其他功能,通过在该平台上进行检测、抓取以及搬运等实验,认为该平台可有效应用于工业机器人教学活动。     

足球机器人功能系统实验平台的构建

在高校实验室中构建足球机器人功能系统的实验平台,该平台能展现足球机器人系统的视觉、决策、通信和车体动作等功能.该平台既能应用于信息、自动化、计算机应用等专业实践教学,还有助于智能控制系统课题研发.该实验平台的设计,除典型结构外还有派生结构,以体现其多面性.对目前足球机器人实体上多被采用的视觉、决策和通信系统进行了结构创新,以实现其功能的强化和拓展.     

基于嵌入式系统的车载导航终端设计

根据用户车载导航终端的系统要求,进行了基于嵌入式导航终端的系统设计,提取了GPS定位信号的数据,转换了坐标,实现了电子地图的重构。系统软硬件平台有较强的升级能力,可靠性较高。     

多房间、高精度的室内机器人SLMN导航算法

提出了一种基于内部陀螺仪和外部红外导航仪的高效室内机器人直线导航(Straight Line Movement Via Navigator,SLMN)算法,能够实现机器人直线运动、高精度且多房间导航。本算法采用z字形的路线策略,机器人在被导航器的超声波传感器覆盖时运行一个合适的距离可得到一个三角形,机器人两次量测与导航器的距离和机器人运动的距离。应用解析几何原理,求出当前机器人的前进角度,最后当前角度与理论角度比较进行自修正实现室内的直线导航。该算法将效率提高近70. 8%,可将室内全覆盖机器人导航成本降低14. 3%。     

人工智能模式下机器人移动路径导航设计研究

随着我国社会主义现代化建设的不断发展,我国的人工智能技术得到了前所未有的发展,在社会各大领域中得到了广泛地应用。本次研究着重对机器人移动路径导航系统构成进行深入分析,探究了该系统的智能化特点,并对其中所涉及的人工智能技术进行分析,最后对人工智能在机器人移动路径导航设计的应用前景进行展望。     

基于无线传感器网络的抽油机监控实验平台

介绍了游梁式抽油机的工作原理,设计了一套基于无线传感器网络的抽油机监控实验平台。该实验平台基于无线传感器节点Imote2和施耐德电气公司的可编程控制器,实现对抽油机工作状态进行远程监控。该实验平台涵盖了抽油机的信息采集、信息传输(包括串口通信和无线通信)、信息处理以及电机转速控制等内容,有助于学生深入学习和理解无线传感器网络技术在石油领域中的应用和设计方法、掌握抽油机的工作原理,有利于培养和提高学生的创新能力和工程实践能力。     

基于ROS开发平台的服务机器人智能导航系统及仿真验证研究

对室内移动机器人的定位导航系统进行了改进设计。基于机器人操作系统(ROS)开发平台,应用树莓派控制器进行平台控制,采用激光雷达进行环境信息收集,开发了一种拥有路径规划等多种功能的软件算法。仿真结果说明该系统所构建的环境地图可以达到很高的精度,并且可以进行模块化开发和拓展,降低开发难度及费用。     

基于物联网的抽油机群远程监控实验平台

设计了一套基于物联网的抽油机群远程监控实验平台。该实验平台基于自行设计的ZigBee节点、施耐德电气公司的可编程控制器(PLC)Modicon M340和GPRS网络,实现了对抽油机群工作状态的远程监控。该实验平台涵盖了抽油机的信息采集、信息传输(包括有线和无线)、信息存储和信息处理等实验教学内容,有助于学生深入学习和理解物联网技术在石油开采领域中的设计方法和应用,培养和提高学生的创新能力和工程实践能力。     

基于机器视觉的机器人智能分拣实验平台开发

针对机器视觉和机器人技术设备分散和功能单一等问题,开发设计了基于机器视觉的机器人智能分拣综合实验平台。将机电传动控制、气动控制、工程光学、图像处理技术、机器人控制技术等有机融合,可开设物料传送装置拆装测绘、光学图像采集系统搭建、单片机控制系统设计、真空吸附搬运分拣气动回路设计、手眼标定与形状匹配图像处理、机器人操作控制、上位机软件开发等实验。该实验平台体现了教学设备的先进性和创新性,有利于提高学生的工程实践和创新能力。     

基于3D打印技术的双轮自平衡机器人创新实验平台

设计了一种基于3D打印技术的双轮自平衡机器人创新实验平台,采用OpenSCAD开源建模软件设计机器人的机械结构,并通过3D打印技术打印机器人各零部件;该机器人由2个步进电机驱动,采用双闭环控制结构控制左右轮速度实现机器人的平衡控制与速度控制,具有鲁棒性好、可扩展性强的优点;机器人上配置有WiFi网络接入模块,可通过TCP协议与上位机控制系统通信,能够自如实现前进、后退、转向等功能。实践表明该创新实验平台具有结构简单、组装方便、趣味性强的优点,能有效改善实验教学效果。     

基于Matlab的内部热耦合精馏塔仿真实验平台

介绍了内部热耦合精馏技术的建模与控制方法,设计了一套基于Matlab的内部热耦合精馏塔仿真实验平台。该实验平台包括内部热耦合精馏过程的建模、特性分析、控制方案设计、Wave非线性建模与控制等一系列仿真实验程序,有助于学生了解内部热耦合精馏技术的发展与前沿知识,掌握常规控制方法在复杂对象上的设计方法,培养和提高学生的创新能力和科研热情。     

基于ROS的机器人即时定位及地图构建创新实验平台研制

针对单一传感器在不确定复杂环境下即时定位及地图构建精度低、可靠性差的问题,研制了一种基于机器人操作系统的即时定位及地图构建创新实验平台。实验平台由移动机器人、上位机控制软件两部分组成。移动机器人配置有Xtion pro深度摄像头、激光测距仪、里程计等,通过采集环境的深度信息及距离信息实现即时定位及地图构建功能;采用ARM Cortex A17RK3288作为主控芯片,将整个控制系统构建在基于ROS系统的嵌入式平台上,具有体积小、重量轻、可移植性强的优点,极大增强了机器人的续航能力。     

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。     

基于ZigBee的矿井锚索应力监测模拟实验平台

设计了一种基于ZigBee的无线模拟矿井锚索应力监测模拟实验平台。该实验平台中的分站采用电阻应变式压力传感器作为前端数据采集设备,然后通过模拟前端的放大与模数转换进入主控制器后,再用以低功耗著称的ZigBee技术无线传输到下一个分站,这样依次传递到平台总站。总站通过光纤传输到上位机,监测人员通过上位机便可实时观测应力数据以便获取矿井的安全情况。实验平台模拟逼真,运行稳定,实时性好,可全自动监测各个分站所产生的应力数据,并且可对数据进行存储及显示,为矿山安全工程专业学生熟悉煤矿顶板锚索应力监测提供了一种新的智能化和数字化的实验平台。