基于物联网的全天候实验室探索与建设

基于物联网的全天候实验教学适应了我国高等教育大众化的发展要求,对于培养大学生的动手实践能力,尤其是培养优秀的新型人才具有十分重要的作用。开放实验室智能管理系统及配套的物联网智能硬件终端,能够很好地满足实验室开放过程中教师和学生的实际需求,尤其是能够最大程度解决实验室开放过程中的安全问题,有效促进了实验室及其设施的开放,全天候地保障了实验教学的正常开展。

基于Kinect的自适应跑步机行走速度估计方法

自适应跑步机是康复医疗和人体工程学的研究热点,也是虚拟现实运动输入设备的重要组成部分。针对自适应跑步机上人体位置相对地面几乎无变化,很难通过简单的位置差分获得到人体运动速度的问题,提出了一种适应性广、无标记点、非接触式的行走速度估计方法。将Kinect采集到的人体关节点位置数据通过四元数标定、高斯滤波和三次样条插值处理后,用步长修正算法计算出行走时的步态时空参数。基于步态时空参数估计使用者在自适应跑步机上行走时的速度。在固定速度的跑步机上,通过将速度估计值与所设定的跑步机实际速度进行对比,验证了速度估计算法有效性,该速度估计算法可以适用于自适应跑步机的控制算法开发。

基于Bullet物理引擎的机器人仿真实验平台设计

为适应新时代工业机器人实验教学的蓬勃发展,设计了一种基于Bullet物理引擎的机器人仿真实验平台。该平台使用Bullet作为仿真引擎,具备运动学解算、碰撞检测与轨迹可视化的功能,使用Lua脚本作为主逻辑控制语言,调用仿真引擎功能函数。使用基于数据流的节点图作为主实验交互平台,将计算模块和通信模块封装为功能节点,通过图形连接定义运算逻辑。应用实例表明,该平台功能完善,可扩展性强,兼具脚本语言的灵活性与图形化语言的便捷性,适用于机器人的多种实验场景。

基于数字孪生的工程培训模式构建与应用

为弥补传统工程培训中培训效率低、危险性高、针对性弱等缺点,提出一种基于数字孪生技术的工程培训模式。在该模式的构建过程中,阐释了在工程培训背景下数字孪生体的内涵,给出了孪生体的具体构建方法。同时,提出了训练平台的设计方案,包括培训软件的总体架构设计、系统通信架构设计、平台资源构建与资源管理方案设计等。最后,以电力系统培训为例给出了该模式的具体实现过程,表明了基于数字孪生工程培训模式应用的可行性。

帕金森病认知损害的神经影像学研究进展

帕金森病(PD)是一种常见的中枢神经系统变性疾病,认知损害是PD常见的非运动症状之一,其机制目前尚不完全清楚。神经影像学技术可以显示疾病特异性的结构和功能特征,是研究PD认知损害发生发展机制的强大工具。文中将从神经影像技术中的磁共振成像和正电子发射计算机断层扫描两个方面,对近年来PD认知损害的神经影像学研究进展予以综述。

船管车间生产数据驱动仿真与调度优化

船舶管子因其复杂的生产形式导致生产计划制定和生产性能评估难以进行。为此,提出数据驱动的生产物流建模与仿真方法。采用IDEF1X建模方法建立船舶管子车间仿真数据库的底层数据结构,基于数据驱动技术和面向对象的生产物流仿真技术,利用仿真数据驱动仿真软件QUEST快速生成船舶管子车间的生产物流仿真模型,并采用先到先加工遗传算法优化生产计划。文章所提方法提高了建模效率,解决了模型难以重用的问题,实现了船舶管子车间生产计划的可视化动态仿真,生产完工时间缩短了7.4%。