面向仓库货架的商品智能拣选机器人设计

目的为降低仓储拣选作业的劳动强度、提高拣选准确率,设计一款可代替人工拣货的拣选机器人。方法基于PaddlePaddle的PP-ShiTu图像识别系统,实现货架商品的精确识别和种类的快速更新;针对低成本机械臂的视觉抓取问题,提出基于“无标定3D视觉+AGV运动控制”的货架商品抓取引导方法;采用二维码自主导航和智能升降系统实现了货架商品的搬运和立体抓取。结果实验证明,所设计的拣选机器人实现了货架商品的精确抓取和搬运,测试准确率达到了92.25%。结论基于该方法构建的智能拣选机器人,可以完成仓库货架商品的拣选和搬运。

基于改进蚁群算法的网络缓存资源寻址仿真

网络信息呈海量增加,资源数据传输频率逐渐加快,且所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源,因此网络资源寻址难度较大。为了提高数据传输的准确度,确保集中访问的安全性,提出基于改进蚁群算法的网络缓存资源寻址方法。利用编码技术设计出编码策略,锁定寻址目标。通过改进蚁群算法制定出约束条件下的路由路径。结合约束条件、云信任度评估准则构建云信任度寻址模型,对路由路径中的节点完成表达、连接、管理和识别等处理,完成网络缓存资源的寻址。仿真结果表明,所提方法应用下网络数据存储开销不超过500MB,网络缓存资源寻址耗时平均为36.07ms,路径长度在10bit之内,测试所得数据均说明与现在方法相比,研究方法具有明显的应用优势。

基于深度学习的医院海量档案特征快速查询算法研究

为提高档案特征查询结果的查全率和查准率,提出基于深度学习的医院海量档案特征快速查询算法。通过深度学习,建立深度卷积神经网络,采用文本聚类算法,划分档案文本类别,利用图搜图的方式,通过神经网络,提取指定档案的图像特征,得到图像内容对应的文本注释,搜索该文本归属簇集,将簇集内所有文本的特征词和主题作为文本特征,将文本数据匹配到的图像作为图形特征。选取医学领域公共数据集作为实验数据,实验结果表明,针对海量档案文本特征和图像特征,设计算法提高了特征查询查全率和查准率,档案特征快速查询精度更优。

基于LoRa技术的智能电表安全状态透明化监控系统设计

针对电表监控系统的电表安全等级不明确,通信成功率较低的问题,设计一种基于LoRa技术的智能电表安全状态透明化监控系统。设计主控制器与芯片引脚,协调控制智能电表其他组件。根据电表运行信息,获取智能电表计量参数。基于LoRa技术诊断电表运行状态,划分智能电表安全等级,计算智能电表加速寿命设置监控模式,划分软件功能模块,实现智能电表安全状态透明化监控。实验结果:在不同的通信距离下,设计的智能电表安全状态透明化监控系统的通信成功率更高,可以满足智能化抄表的工作需要。

“虚实结合”交互平台在“信号与系统”案例教学中的应用

高校《信号与系统》课程教学的实践环节目前采用的实践模式往往以强化理论知识为目的,该模式难以满足培养学生工程实践应用能力和创新意识的更高要求。针对该问题,提出了将"虚实结合"交互平台应用于"信号与系统"实践教学中的案例教学模式,并以"心率测量交互系统"为例介绍其设计、实现和应用的过程和方法。实践证明,通过融合"虚实结合"互动体验的案例教学模式,可以拓展学生思维,增加趣味性,促进研讨性学习,教学效果和学生的应用能力得到明显提升。

计算机辅助牙齿隐形正畸系统

针对牙齿隐形正畸术依赖于预先排齐错位牙齿的需求,提出了包括牙齿形状建模以及虚拟矫治2个部分的完整的计算机辅助牙齿隐形正畸系统.该系统的输入是由光学扫描获得的牙颌数字模型,输出用于快速成型加工的中间母模模型,主要包括牙齿分割、牙齿修复、牙齿运动设计、牙龈变形、矫治方案制定以及虚拟咬合等环节.基于牙颌模型的几何特征,采用两步牙齿模型分割方法:首先确定分割区域,进而利用控制曲线裁切获得光滑边界;对于相邻牙齿之间的缺失区域,利用控制曲线网指定曲面位置约束,并利用微分坐标方法重建;采用移动最小二乘插值解决牙龈变形中由于求解大规模线性系统而导致的消耗内存过多问题.该系统是生产隐形矫治器的关键步骤,同时也为医生诊断病情提供了可视化虚拟环境.近50例临床试验结果表明,该系统能够有效地进行牙齿矫治,并正在进行产业化.

基于Unity3d的消失模铸造虚拟现实系统研发

消失模铸造是一种应用广泛的铸造新工艺,而高等学校消失模铸造实验教学还停留在侧重理论讲解和实验观摩的教学阶段,无法真正满足实验教学中学生通过动手实践的主动认知性学习的需求。开发了应用于消失模铸造实验教学的虚拟现实系统,在Unity3d虚拟现实引擎下,通过对高等学校消失模铸造实验环境和实验生产流程进行虚拟仿真和交互设计,实现了基于鼠键操作的3D立体交互和基于HTC Vive的沉浸式交互方法。通过该虚拟教学系统,学生可以在沉浸式虚拟环境中体验整个消失模铸造生产流程,并且能够与虚拟场景中任意对象进行一系列的交互,让学生在虚拟环境中理解消失模铸造生产过程中各个环节的知识点。该系统一定程度上解决了消失模铸造实验教学的难点,较好地辅助了教师的实验教学工作,对培养学生动手能力、进行操作式训练和基础性实践均具有重要意义。

空中目标多波段红外辐射特性描述与仿真分析

针对空中目标在复杂背景下的探测需求,根据实际目标的运动特性,分析目标在飞行高度、飞行姿态角改变时的辐射特点,基于MODTRAN计算得到大气辐射和衰减数据,建立目标的三维模型、热辐射和反射模型,搭建空中目标的红外成像仿真系统.分析和仿真结果表明:在中波波段,目标尾焰的红外辐射比蒙皮强很多,在长波波段,蒙皮的红外辐射比较强,仿真图像的细节比较多,尾焰的红外辐射虽然有所减弱,红外成像效果依旧很好;相同探测条件下,由于位置越高大气越稀薄,探测器的可探测距离会变得比较远.目标红外辐射特性的分析和红外仿真系统的搭建对缩短红外探测器的研制周期和进一步确定探测器波段和系统分辨率等指标提供了参考依据.

数据挖掘技术在数字化校园共享数据中心的应用

以数字化校园应用为背景,充分利用数据中心存在的大量教学数据,采用数据挖掘技术中的分类技术和关联规则挖掘算法对教学质量评价数据和学生成绩数据进行了挖掘。通过构造决策树挖掘了教师的职称、学位、年龄与教学质量评价结果之间的潜在联系,通过关联分析理论,对学生课程成绩数据库挖掘了专业课程之间的相关性,得到了一些合理、可靠的课程关联规则。实验结果表明,所得出的结论对高校教学和人才培养有一定的指导意义。

数字电子技术综合性虚拟仿真实验教学改革

将数字电子技术综合性虚拟仿真实验案例——基于DDS的任意波形发生器应用于实验教学,该教学案例几乎涵盖了数字电子技术理论课程中所有核心知识点,具有很强的综合性,便于学生将理论课程中碎片化的知识点构建成相对完善的知识体系;正弦波、方波、三角波、任意波形以及李萨如图形等实验结果可通过示波器直观观察,具有很高的演示度,激发了学生的学习兴趣。实践表明,综合性虚拟仿真实验案例教学方法提高了学生设计复杂数字电路系统的能力,培养了学生的实践创新和工程应用能力,取得了良好的教学效果,有利于教学水平的提高。

基于Cortex-A9平台的ZigBee物联网综合实验平台设计

基于ARM嵌入式平台,设计无线网络通信实验课程,能够把分散的嵌入式系统知识点,整合在统一平台中,达到创新物联网实验教学体系的目的。实验通过Cortex-A9内核平台与ZigBee无线网络平台配套研发,让学生在实际操作和编程过程中,深刻理解物联网通讯的工作原理。实验分析了Cortex-A9内核在物联网实验中的工作特点,选用Tiny4412核心板,配套CC2530传感器节点,搭建物联网综合实验平台。同时,针对高校学生的基本情况,设计了理论完善、操作性强的实验流程,实现Android APP应用、Linux QT应用、QT应用的演示方式,贯穿物联网3个结构层次所涉及的知识要点和实践重点。

基于椭球约束的径向基函数隐式曲面重建

对三维点云进行隐式曲面重建是解决虚拟现实等方面所存在问题的关键。本文提出了一种基于椭球约束的径向基函数隐式曲面建模的算法,该方法在仅有点云信息的前提下仍能够非常精确地拟合点云数据。当点云稀疏时拟合后的模型可以非常好地保证模型的主要特征,但对于拟合大规模数据点集时,模型会出现冗余现象,保特征效果不理想且效率低下。需将点云进行适当分割,然后并行拟合被分割点云并将它们进行光滑拼接处理。实验效果表明该算法保特征效果非常好且效率明显提高。

融合机器视觉的工业机器人虚拟平台构建

为满足电气信息类专业学生工业机器人、自动控制、机器视觉等先进技术的实践教学需求,提高工科大学生自主创新、创业及实践能力,设计开发了机器人实验系统。利用虚拟仿真技术、互联网技术与学科专业深层融合,设计了虚拟实验对象,扩充了实验内容。为了便于虚拟教学资源的有效管理,依据学科特色与虚拟实验教学的特点,构建了统一的实验教学网络管理平台,扩大了共享范围。探索了三核心、三层次、一体化的"三三一"虚拟仿真实验教学管理体系,促进了虚拟教学资源的开发与建设,推进了高等学校实验教学的信息化建设,为实验教学改革创新开辟新的道路。

开放实验室管理信息系统的开发与实现

为解决开放实验室人工管理困难的问题,建立了基于信息化系统的开放实验室管理模式和管理流程,使用Struts2、Spring、Hibernate框架建立了开放实验室管理系统。系统采用JEE5的分层架构将表示层、控制层、业务逻辑层和数据持久层进行分离,具有良好的稳定性和可维护性。

基于TensorFlow的垃圾分拣机器人设计

针对人工智能相关专业深度机器学习理论与实践脱节的情况,结合市场对垃圾分拣的实际需求,设计了一款基于TensorFlow的垃圾视觉分拣机器人实验平台。实验平台硬件部分包括:NVIDIA Jetson TX2嵌入式机器学习平台、智能机械臂控制系统;软件部分基于TensorFlow深度学习框架,通过数据采集、数据标注、MobileNet SSD模型的迁移训练等若干步骤,实现了垃圾的视觉分拣。实验平台可满足深度学习、工业机器人、机器视觉等先进技术的实践教学要求,有助于提高学生的创新与实践能力。

高校实验室管理信息系统的开发与实现

针对目前各高校实验室普遍存在的问题,并结合实际需求,论述了B/S和C/S的优势和劣势,建立以B/S和C/S相结合的管理信息系统。并根据各部门在系统中的职能,确定了系统的数据流程和系统的职能结构框图。从系统总体架构考虑,对VB访问数据库的方法及接口、ADO技术在B/S和C/S系统中的应用,以及系统的安全管理等进行了详细分析和研究。最后根据软件测试理论的相关知识对该系统平台进行了评审和测试。

基于ZigBee技术的学生宿舍用电管理系统设计

为加强学生宿舍各种电气设备用电管理和控制,根据宿舍用电情况,设计基于ZigBee技术的学生宿舍用电管理系统。通过电能计量模块对宿舍用电进行限制和恶性负载识别。采用ZigBee芯片CC2430实现通信功能,设计了CC2430的外围电路以及电能计量电路。实验结果表明:该系统运行稳定、数据精度高,能够解决学生宿舍用电管理的难题,克服了传统布线复杂和监测管理困难等缺点。

基于多模态的无序堆叠快递包裹机械臂视觉抓取系统

目的为实现快递交叉带分拣机的自动供包,设计一款基于多模态的无序堆叠快递包裹机械臂视觉抓取系统。方法将堆叠快递包裹RGB图像和深度图多模态信息送入全卷积残差网络模型进行识别,经过模型后处理、抓取策略设计、模型训练与部署,实现快递包裹抓取区域精确识别;结合包裹姿态估计,控制机械臂完成快递包裹的抓取和搬运。结果实验证明,文中提出的视觉识别方法实现了快递包裹抓取区域的精确识别,测试准确率达到了95.73%。结论基于该方法构建的快递包裹机械臂视觉抓取系统,可以完成快递交叉带分拣机的自动供包操作。

运用运动捕获技术的少数民族舞蹈艺术保护

分析了运用传统技术进行少数民族舞蹈艺术保护存在的问题,总结了国内外相关的研究工作;给出了一个利用运动捕获技术进行少数民族舞蹈艺术保护的研究方案,包括从数据采集、数据处理到数据压缩索引组织的整个过程。

实验室电表数据智能管理系统设计

为了有效智能地管理实验室,保护先进精密的仪器设备,设计了一套基于实验室电表数据的智能管理系统。本系统以STC12为核心的采集终端通过MODBUS-RTU通信协议从各个实验室电表中获取所需要的电力数据,再经由TCP/IP协议发送给远程服务器,服务器对数据进行处理并存入数据库中;系统根据各实验室的实际情况设计特定的处理机制,当数据出现异常时,服务器会向管理者的手机发送警告信息,同时管理者也可以通过手机主动获取实验室当前电力数据。经过实际测试,系统实现了实时监测实验室电表数据的功能,帮助实验室管理人员实时了解当前实验室设备使用情况,方便实验室的日常管理、监控和维护。