面向水下自主作业的环境安全性态势评估

针对水下机器人自主作业安全性态势评估的问题,本文提出一种基于图像的水下环境安全性评估方法。通过单目摄像机采集图像,提取图像中环境物体与作业主体距离、水下物体运动状况和海底地质复杂度等环境要素信息,实现信息融合获得态势评估特征,构建态势评估模型,并对评估结果进行等级量化,得到海洋环境安全状态。此外,为了提高环境态势评估的计算效率,本文运用图像金字塔和四叉树对态势评估算法进行优化。实验表明,态势评估算法能够快速、准确地判断水下环境是否适宜开展自主作业,为精细化水下自主作业提供服务。

作业改革的“魔力”:“我选择·我快乐·我成长”——来自中小学管理杂志社“自主作业现场会”的声音

中小学管理杂志社与浙江温州市建设小学联合举办"自主作业现场会"。建设小学的自主作业改革包括学科作业"自主化"和综合素养作业"个性化",前者有全自主、半自主、加自主、作业签免四种方式,后者包括自主健身、自主阅读、自主探究、自主学艺、自主劳动五项内容。自主作业改革的价值体现在赋予学生更多的选择权,以自主课程促学生主动发展。会上同时分享了一些与会代表多视角的作业改革探索。

基于自主作业的农业机械动态路径规划方法研究

针对无人农场中农机从下田点到初始作业位置以及从终止作业位置到下田点的自主行驶需求,提出了基于自主作业的农业机械动态路径规划方法。该方法将农机行驶路径明确划分为工作路径和非工作路径,并深入阐述了非工作路径中进入路径和退出路径的生成原理。为验证该方法的可行性,选取了4个典型的凸多边形地块进行了实际测试。实验结果表明,所规划的路径完全满足农机自主进入和退出地块的要求,确保了农机在无人农场中的高效、自主作业。

物业用室内清扫机器人自主作业的改进螺旋回溯法

针对现有物业用室内清扫机器人清洁作业存在的覆盖率低、重复率高等问题,提出一种物业用室内清扫机器人自主作业的改进螺旋回溯法,通过先验地图提供的楼宇内部信息改善自主清扫效果,在保证全覆盖的同时降低重复率;改进螺旋回溯法包含全覆盖路径规划和避障,利用先验地图将待清扫区域划分为多个子区域,单个子区域内采取螺旋式遍历,基于回溯机制和回溯点筛选实现子区域衔接,子区域内按静态及随机障碍物避障策略实时避障,完成自主作业任务;在机器人操作系统中仿真验证改进螺旋回溯法,并利用物业用室内清扫机器人样机实物进行实际测试。结果表明:与基本回溯法相比,改进螺旋回溯法能使回溯点个数精简50%,有效降低重复率和缩短覆盖时间,避障策略能使物业用室内机器人灵活避障;改进螺旋回溯法生成轨迹简单易行,重复率低,可实现物业用室内清扫机器人的有效自主作业。

无人驾驶虾蟹投饲自主作业船及智能管控平台研发与应用

本文结合多功能无人驾驶投饲船,基于“物联网+大数据”技术,开发一种多水域集群作业自主导航虾蟹养殖船智能管控平台。可在手机或电脑端对多片水域的多条无人船进行远程集群调度,按时按需精准投饵。通过无人船上的水质传感器实时监测水体的各类水质参数,对异常水域在后台直观显示、预警,并调用对应水域的无人船开展有针对性的施药喷洒防治。大幅降低人工成本,提高水产养殖效益。可为拥有较大水域多片水域的大规模虾蟹水产养殖户或众多委托管理的单水域养殖户提供作业和管理服务,使水产养殖装备向着自动化、信息化、规模化、精确化方向发展,大幅降低人工成本,提高水产养殖效益,对虾蟹养殖技术的发展具有十分重要的意义。

采摘机器人全果园视觉感知及自主作业综述

[目的/意义]采摘机器人是智慧农业的重要组成部分,其感知、规划、控制相关基础方法理论目前已有系统化研究。然而,构建具备全果园“感知-移动-采摘”一体化作业能力的实用型采摘系统仍面临诸多挑战。针对该问题,本文调研并报道了本领域近期案例,将全果园自主作业的关键技术划分为局部目标感知、全局地图构建和自主作业行为规划三个子问题并进行综述。[进展]首先回顾了近距离、局部范围内水果目标的精细视觉感知方法,包括基于低级特征融合、高级特征学习、RGB-D信息融合,以及多视角信息融合的4种方法;介绍与分析了全局尺度下的果园地图构建与大规模场景视觉感知案例;在感知的基础上,调研分析采摘机器人自主作业行为规划方法,包括底盘移动路径规划、机械臂视点规划与避障路径规划等方面的最新研究;最后对采摘机器人自主作业系统构建案例进行报道与分析。[结论/展望]感知、移动、采摘模块的高效协同是实现采摘机器人从基础功能样机进一步迈向实用型机器的关键,已有的视觉感知、规划与控制算法的鲁棒性与稳定性均需增强,协同程度需进一步提高。此外,提及了采摘机器人应用的几个开放性研究问题,并描述了其未来发展趋势。

大数据驱动下的智能农机自主作业路径规划与优化

大数据是增强农机装备自主控制力的有效支撑。该文介绍了大数据驱动下吉林德惠市智能农机自主作业路径规划思路,论述了大数据驱动下的吉林德惠市智能农机自主作业路径规划优化实现方法,并以水稻插秧机、施药机、收获机为例,进一步探究了大数据驱动下吉林德惠市智能农机自主作业路径规划的应用,以供参考。

课程视域下的初中学生自主作业设计策略探究——以Module 11 Photos Unit 2 The photo which we liked best wastaken by Zhao Min为例

在“双减”政策强调作业布置要更加关注学生差异和个性化的背景下,基于课程视域下的作业观,提出学生自主作业设计的观点。阐述学生自主作业设计的重要性。以外研版初中《英语》九年级(上)Module 11 Photos Unit 2 The photo which we liked best was taken by Zhao Min为例,探索学生自主作业设计策略,即根据学习目标和学习情况明确作业目标;根据作业目标设计具体作业内容;自主参与作业评价并改进作业设计。

某型通用自主作业无人机机库的研究与设计

无人机自动机库指具备无人机存储以及放飞、回收、充电功能,可将无人机直接部署到作业现场,解决人工携带无人机通勤的问题。其现场部署的最大优势是增强无人机应急作业能力,大幅提升作业效率。在非工作状态时,无人机待机在自动机库内;需要作业时,机库舱门则会自动打开,伸出停机坪,实现无人机自动飞出执行任务。可部署在特定区域,包括在野外地面、建筑顶部、铁塔等。该型无人机机库是无人机智能化自主作业系统的枢纽型部件,从无人机向无人机系统跃变过程中的关键部件,为无人机提供了常态化驻守的存储空间、更换电池及载荷的作业空间、无人机与云端管控链接的交互空间以及无人机自动起降自动巡航的节点空间。

基于立体视觉的遥操作工程机器人自主作业系统

建立了基于立体视觉技术的遥操作工程机器人自主作业控制系统。采用立体视觉技术实现对目标物体的形状自动识别与空间定位,进行了遥操作工程机器人运动学方程求解、运动轨迹规划与控制的研究。针对液压伺服控制系统具有非线性、参数不确定的特点,设计了模糊控制器。最后,在遥操作工程机器人实验台上进行了自主作业控制实验。实验结果表明,所构建的基于立体视觉技术的工程机器人自主作业控制系统,能够完成初步的自主作业任务,且作业过程比较流畅。

在线重力补偿下工程机器人自主作业轨迹跟踪性能分析

工程机器人自主作业时,工程机器人动臂举升、前臂摆动重心上升过程中需要克服自身重力做功,而在工程机器人动臂下降、前臂摆动重心下降过程中,自身重力要参与做功,影响工程机器人的运动速度,进而影响工程机器人自主作业的轨迹跟踪效果。针对这一问题,建立了工程机器人动臂、前臂的动力学模型,探讨采用最小二乘拟合法辨识动力学参数,进行工程机器人动臂、前臂的在线重力补偿,以消除在自主作业过程中重力做功对轨迹跟踪的影响。最后,在工程机器人试验台上进行了试验。试验结果表明,在线重力补偿可有效地补偿工程机器人自主作业过程自身重力,消除工程机器人动臂和前臂在运动过程中重力做功对自主作业轨迹跟踪过程的影响,有利于减小轨迹跟踪误差,提高工程机器人自主作业轨迹跟踪的性能。

水下自主作业系统轨迹跟踪与动力定位

论述了一种水下自主作业系统的轨迹跟踪和动力定位控制算法。该系统由一个水下智能机器人和一个机械手组成,具有非线性、强耦合、高维数、时变等特点。在充分考虑了各种水动力因素的基础上,使用Quasi-Lagrange方程建立系统的动力学数学模型。采用滑模控制方法,并利用模糊逻辑动态调节滑膜控制器的增益系数,进行了计算机仿真试验。结果表明该方法对水下自主作业系统的轨迹跟踪与动力定位控制性能优良。

高中语文自主作业设置整体建构

学生是学习的主人,学习归根结底是由学习主体自己主导和完成的。本文承认并肯定这一思想,尝试改革已有的高中语文作业教学的手段、模式,从内部自主作业能力培养和外部作业内容组织及教育技术支撑这两个方面来建构高中语文自主作业设置。

基于自主作业的AUV视觉系统

自主作业能力是智能水下机器人 (Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的发展方向 ,本文介绍了用于 AUV作业的一个视觉系统 ,描述了系统的硬件结构和软件体系 ,论述了水下图像处理方法 ,详细描述了用于目标识别的神经网络的结构、建模及神经网络识别方法 。

基于环境点云的矿用挖掘机器人自主作业规划

针对传统矿用挖掘机难以在复杂矿岩环境下高效开采的问题,基于环境的雷达点云信息提出一种在面对复杂堆料时挖掘机器人的自主作业规划方法,以实现其连续、高效的自主化采掘任务。该方法首先利用挖掘机器人的激光雷达对复杂未知的物料环境形貌进行建模分析,通过点云信息的特点识别并筛选不同的物料堆面,然后采用多项式插值的方法对不同物料堆面的挖掘轨迹进行在线规划。结果表明,基于环境点云的自主规划方法能够使挖掘机器人在满足满斗率的条件下对不同的物料堆面实现快速有效的自主作业规划,并保证挖掘机器人连续高效的挖掘作业,对复杂工况环境下矿用挖掘机自主化的高效开采方面的研究有很大的指导意义。

林木联合采育机自主作业的虚拟仿真系统

针对林木联合采育机自主作业路径规划与控制的研究需求,采用Solid Works软件对林木联合采育机进行了三维实体建模,将模型导入到图形开发引擎Open Scene Graph(OSG),结合Visual C++编程语言,完成了一套林木联合采育机作业三维虚拟仿真系统。阐述了该虚拟仿真系统的架构、功能以及系统的开发流程。在对机械臂运动学建模的基础上,给出了伐木头直线、圆弧和激光反馈的路径规划和控制方法。在三维虚拟仿真系统中通过采伐虚拟立木实验,验证了自主作业路径规划与控制方法的有效性,该研究为实现林木联合采育机的无人自主采伐作业打下基础。

无人驾驶农机自主作业路径规划方法

针对无人驾驶农机自主作业的应用需求,该研究设计了一种基于区块套行作业模式的路径规划方法,以生成含有速度指令和机具状态指令的可执行路径,重点解决田内作业的四边形地块适应性、无人驾驶农机适应性和农田作业路径完整规划等问题。该方法由农田信息处理模块和路径规划模块组成,农田信息处理模块将测绘产生的地块轮廓数据和障碍物数据处理为便于运算的地块轮廓点数据和障碍物轮廓点数据形式,然后由路径规划模块利用用户输入的作业方向、作业幅宽、转弯半径和起始方位等作业参数,经过作业梯形区生成、掉头区与作业区划分、作业条带分割、障碍物条带处理、作业条带路由、掉头路径生成和最终指令路径生成等子模块,最终生成无人驾驶农机的指令路径。仿真试验结果表明,相对于相邻法,该方法的作业面积比及作业路程比分别提升了10.0%和8.8%。播种作业田间试验结果表明,无人驾驶农机自主作业的横向偏差的均值和标准差分别为左偏0.002和0.027 m,满足作业要求。研究结果表明,该研究提出的方法适应不同的四边形农田和障碍物,可以结合不同的作业参数完成路径规划,能够满足无人驾驶农机自主作业的需求。

自主作业,凸显个性——谈小学英语有效作业的设计

作业是小学英语课堂教学的重要组成部分。从目前来看,很多英语教师在布置英语作业时,都只是停留在“抄、背、写”等模式上。这样的作业不能将学生的个性凸显,也不利于学生语言能力的发展。基于此,设计什么样的作业？什么样的作业才算有效作业？是英语教师值得深思的问题。本文将结合新译林版小学英语教材,深入分析自主作业、有效作业的设计,以突显学生个性,让作业的实效发挥出来,最终促进学生语言能力的发展与提高。

如何让学生创造性地进行自主作业

新一轮的课程改革，真可谓轰轰烈烈。尊重学生个性化，让学生自主学习，这种理念已越来越受到老师的欢迎。学生是学习的主人，课堂上学生是主体，老师是主导，学生的自主学习得到了充分的体现。

视觉驱动机械臂自主作业技术综述

视觉驱动机械臂自主作业技术在工业生产、航空航天以及深海探测等诸多领域都具有重要的意义.在回顾多年视觉驱动机械臂自主作业技术的基础上,从基于几何驱动的控制和基于数据驱动的控制两个方向进行归纳总结.对不同的控制方法,介绍了控制的原理,总结了每一类自主作业控制的研究成果,并对每种控制方法的特点以及存在的问题进行分析.针对视觉驱动机械臂自主作业在关键领域中的研究,本文重点分析讨论了海洋开发与探测领域中存在的关键问题与挑战.