一种蜂窝板装配机械手用新型柔性夹具研制

针对尺寸多样、低刚度和易损性等特性导致蜂窝板自动搬运较为困难的问题,设计一种基于可调环的装配机械手用新型柔性夹具。分析蜂窝板夹具性能的特殊要求,并在此基础上提出一种基于线绳环的柔性夹具概念。在静态几何形状环的基础上,进一步设计一种具有可调环的柔性夹具。为了进一步提高灵活性,还设计了相匹配的组合模式环控制方法,以有效改变环的几何形状。最后,制备了由6个环构成的原型并进行了测试,以确定不同蜂窝板的最佳夹持参数以及量化夹持力。研究结果表明:对于0.7 mm绳和1 mm绳,夹持力都先增加到最大,然后又减小,证实了环尺寸与行程相关的假设。其中,0.7 mm绳不会损坏任何材料,具备了更大的灵活性。在不造成损坏的条件下,该柔性夹具可有效适用于各种类型蜂窝板的自动化夹持,具有较高的灵活性和灵敏度。

基于OpenMV的生活垃圾智能分类系统设计

针对当前愈加严重的垃圾问题,本文设计了一种生活垃圾智能分类系统,以STM32F103ZET6单片机为控制核心,利用OpenMV进行图像识别,建立BP神经网络训练模型,经过训练后,能够实现不同种类的垃圾识别。主控单片机与OpenMV进行通信,实现图像数据的传递,控制二维云台对垃圾进行分类投放,采用超声波传感器实现垃圾箱的满载检测,同时在屏幕显示垃圾种类信息。本系统实现了垃圾类型识别,分类投放,满载检测,垃圾信息显示等功能,经系统测试功能良好。

基于ESP8266主控的智能井盖控制系统设计

在本文设计一种用于井下可燃气体安全监测的智能井盖控制系统,可以实现井下环境数据的采集与阈值提醒,在一定程度上保障公路安全。本系统对井下环境中如甲烷、一氧化碳等可燃气体浓度以及井盖开合状态进行检测并上传云端,云端后台信息以网页或手机APP显示,系统可实时监测多个设备信息,实现环境监测、阈值超标提醒,实时报表生成等功能。当检测的任一设备实时状态超过所设置阈值,系统可通过手机短信、钉钉等发送超标设备状态给管理员进行处理。该系统通过测试不同的可燃气体浓度值,对比工业检测仪表,误差小于1.5%,测量精度高,响应快,满足工业应用要求。

基于状态相关Riccati方程的双馈风机控制

国家标准对并网风机在故障期间的低电压穿越能力提出了技术要求,即能在电压跌落一定范围内不脱网运行,并提供动态无功支撑。为了提高双馈风电机组的低电压穿越能力,提出了基于状态相关Riccati方程(state-dependent Riccati equation,SDRE)的控制器。SDRE控制器具有灵活的设计方式,可以通过实时优化状态相关系数矩阵,提升暂态响应性能,实现被控对象在较大范围内的渐近稳定。针对双馈风电机组设计了SDRE控制器,并通过与Crowbar的配合,实现了符合国家标准的低压故障穿越策略。通过算例系统在三相故障下的仿真,验证了所提控制策略相比常规PI控制策略以及故障期间持续投入Crowbar的策略,能够更好地实现低电压穿越。

加速度地震检波器简谐振子有限元分析

介绍简谐振子的工作原理。利用ANSYS软件,采用有限元法创建了简谐振子质量块的实体模型,选择单晶硅作为简谐振子中质量块的材料;设置了模型的材料属性,采用智能分网的方式对模型划分网格,并对质量块模型施加沿x轴水平方向载荷,进行三维的静力分析和模态分析。静力分析得到实体模型的总位移是0.236×10-19μm;模态分析时只对前四阶模型进行了分析,根据其振型图及其总位移的应力云图,得到实体模型的二十阶振动模态的频率是78 001Hz,二十阶的总位移是0.122×10-6μm。

双M-Z干涉仪中Y分支波导设计与分析

介绍了分支波导和S形弯曲波导,设计了对称双Y分支S形弯曲波导的结构,并计算了其弯曲损耗。对1/2Y和1/4Y分支波导的传输及弯曲损耗随长度的变化进行了模拟仿真,结果表明,设计的双Y分支波导达到了低损耗的要求。最后对双M-Z干涉仪的光场传输进行了二维各向同性仿真,得到其光场传输图和折射率分布图。结果表明,设计的双M-Z干涉仪的分光比可达1∶1∶1∶1。

集成电路插座安全检测器的设计

随着我国电源检测器市场的迅猛发展,与之相关的核心技术应用与研发必将成为业内焦点。集成电路插座安全检测器由74LS38译码器和LED灯、二极管、稳压管等常用电子元件组成;能够识别常见的8种不同接线情况,通过LED显示并验证接线是否存在危险。

仿人机器人的步态行走设计与实现

迈进高速发展的智能时代,医疗、工业等领域对智能化产品需求越来越高,仿人机器人即是现代科技快速发展的高度智能产物之一。仿人机器人的步态行走设计采用STM32F103RBT6单片机作为主控芯片,系统包含六个舵机、开源舵机控制器、电源电路等,可分别进行上位机在线和脱机调试,实现直立行走、转弯、翻滚动作,动作流畅、运行稳定。

基于麦克风阵列的声源定位装置的设计与实现

本装置实现了对二维平面内的声源信息的采集与定位,通过主控制单元使用广义互相关函数时延算法对麦克风阵列采集的数据进行处理,实现对声源角度信息的一次处理,并将其送至从控制单元进行二次处理,辅以超声测距技术进行比对最终得到较为准确的角度信息与距离信息;在控制距离变量一定时角度信息的定位精度可达98.5%;在角度信息一定时距离信息的定位精度可达99.1%。使用主从控制单元进行配合工作在一定程度上提高了主控制单元对声源信息的处理速度与精度从而提升整个实验装置的精确性。

基于单片机的机动车智能安全带的设计

为了保证驾乘人员行车时的安全,提出了一种基于单片机的可自动系解的智能安全带的设计和实现方案。该装置以单片机AT89S52为控制核心,通过传感器检测和按键控制,利用L298N来控制步进电机的正反转和停止,实现安全带的收紧、锁定、解除等动作。另外,抽拉式安全带采用预收紧和拉力限制装置,以及微碰开关,可实现及时收紧、适度放松和防过卷等功能。

基于图像识别的车牌识别系统设计

立足于停车场管理的使用需求以及所面对的技术痛点,设计了一款基于STM32F103C8T6单片机的车牌识别系统,通过OpenMV模块进行车辆车牌的数据检测识别,并将采集到的数据传送到主控芯片,根据结果输出对驱动语音模块完成语音播报提示。此外可以通过OLED12864模块显示车辆停车时长、停车费用,从而达到车牌识别系统智能控制的目的。

基于积分的树叶总质量计算模型

为了描述树叶,本文建立数学模型以计算一棵树上全部树叶的实际质量。由于自然界中树叶种类繁多,不可能一一探讨树叶的情况,本文以中国的杉树树叶为例建立模型。通过曲线拟合和积分,该模型最终得到与实际情况较为接近的结果。

双馈风力发电机低电压穿越控制策略量化评价

近年来风电发展迅速,低电压穿越(LVRT)能力是衡量其暂态运行能力的关键指标。已有学者对提高双馈风力发电机(DFIG)的LVRT能力进行了大量研究,然而针对不同的LVRT控制策略缺乏定量的评价标准。针对DFIG,利用局部输入—输出稳定理论,以外部电压变化为扰动,提出了DFIG的LVRT控制策略定量评价标准。首先,基于局部输入—输出稳定理论的积分—积分估计形式,结合DFIG实际运行要求以及不同控制策略在持续电压干扰下的响应,分析了各个控制策略的局部输入—输出稳定属性。然后,考虑到利用线性函数估计输入—输出增益保守性较大,采用了分段线性函数,并设计了相应算法。最后,基于量化的局部输入—输出稳定属性,提出了定量评价指标,分析了不同控制策略的优劣,并给出了具体改进方案。算例测试证实了改进方案能够在无附加硬件时,充分利用不同控制策略的优势。

时延网络化控制系统的预测控制方法

针对网络化控制系统中出现的时延现象,提出一种新的基于模型的预测控制方法。首先,将基于模型的预测控制算法用于网络化控制系统的预测控制器设计中,对算法中选取的目标优化函数添加调整因子进行在线调整预测误差的大小,从而使预测精确度更高;同时,采用滚动优化策略计算系统输出,以局部优化取代全局优化,使系统鲁棒性高;然后,在该预测控制基础上,增加延时补偿器以补偿时延对系统造成的不利影响。最后通过对示例进行仿真,验证了该方法的有效性。

基于STM32单片机的双足竞步机器人设计

文中设计了一种小型双足竞步机器人。机器人机械结构部分两足呈对称结构,可双足交叉直立行走。控制部分使用STM32F103RCT6单片机芯片作为控制器主控芯片,控制器具有低压报警功能和上位机软件编程功能,能快速调试机器人动作。机器人的双腿分别由3个双轴舵机串联而成,通过舵机控制机器人的重心来实现立正、向前走、向后走、向前翻跟斗、向后翻跟斗、向左转、向右转等动作。在不使用各种传感器的情况下,该双足步行机器人可实现直线行走,在不使用弹性连接件的情况下,可自由运动。

加速度地震检波装置简谐振子质量块设计与分析

利用ANSYS软件,选择单晶硅作为简谐振子质量块的材料,设置模型的材料属性,创建了简谐振子质量块的实体模型,并采用智能分网的方式对模型划分网格。对质量块模型沿设置的Z轴施加惯性载荷,通过静力分析得到质量块模型的总位移为0.218×10-7m;然后对简谐振子模型进行模态分析,得到模型模态前6阶的固有频率以及各阶对应的振型图和位移云图,并分析了各阶的振动情况;最后对简谐振子质量块模型施加地震波激励信号进行谱分析,模拟地震情况下的随机振动,得到8号关键点在不同地震波频率下的位移-频率响应曲线。通过ANSYS软件的仿真分析,为简谐振子的设计和制作提供理论依据。

小型饮料瓶盖颜色识别系统设计与实现

目的:解决当前饮料瓶盖检测系统功能单一、体积偏大、颜色识别率低的问题。方法:提出一种基于ARM处理器的小型饮料瓶盖颜色识别系统设计方案,通过仿真软件HyperLynx的LineSim工具设计四层PCB板,设置传输线参数并进行阻抗匹配仿真分析;利用编译软件Jupyter Notebook实现阈值设置、目标轮廓检测、目标框出等功能。结果:在强、弱光条件下,识别系统对红、绿、蓝3种颜色瓶盖的识别率达到92.7%。结论:与傅里叶描述子相比,该识别系统识别准确率和精度更高,同时系统也具有人脸识别功能,适用于各种智能应用场景。

基于MOOC的“传感器与检测技术”翻转课堂应用

针对翻转课堂教学过程中存在的因学生基础差或自制力差而导致自学效果不理想的问题,文中提出基于MOOC的翻转课堂应用。充分结合MOOC平台相关资源,且遵循学生自学知识点"内容所占比例不能过高,章节选取简单、易学",本着"以学生为主体、教师为主导",在"做中学、学中做"的原则合理设计翻转课堂各教学环节,从而使教学进度能够连贯。通过教学实践可知,将基于MOOC的翻转课堂应用在"传感器与检测技术"课程教学中是可行的。

无人值守电动车防盗系统设计

设计了一种无人值守电动车防盗系统。系统由振动式传感器、AT89S52单片机和GSM网络模块等部分构成;以AT89S52为核心,利用振动传感器进行检测,将检测到的振动信号转换为电流信号,传递给单片机,然后借助GSM移动网络设备,以中文短消息形式直观地把电动车的安全信息发送到车主的手机上,让车主能够及时了解车辆的安全状况,并采取必要的防范措施。该防盗系统防盗性能好,可以实现报警,并能够有效地避免扰民情况。

基于STM32单片机的双足竞走机器人设计

近年来,国内机器人产业发展迅猛,其中双足机器人是目前机器人领域的研究热点。文中设计了基于STM32单片机舵机控制器的双足竞走机器人,该机器人能够模拟人的左右腿行走,并能够完成相应的稳定行走动作。通过STM32单片机舵机控制器,实现了前后移动、左右转动、前后翻滚等动作。控制器具有低压报警功能以及上位机软件编程功能,能快速调试出机器人动作;六路串行总线舵机具有控制简单等优势,且具有角度回读功能,能反馈角度,为更好地调试机器人动作提供可能。双足机器人是未来发展和研究的趋势,更是高新技术的导向,其在医疗卫生、防疫救灾等场景中的应用广泛,性能表现优异,同时双足机器人在全国高校教学和相关学科竞赛等领域也日益得到重视。