基于STM32的智能草坪修剪机器人设计

为了实现草坪修剪的自动化,降低噪声污染,提高工作效率,将机器人技术引入到草坪修剪装备的设计上,采用四轮移动式的本体结构和三角布局的修剪刀具形式。控制系统中选用单片机为控制核心,提出了与环境识别、信号传递、执行和反馈等环节相适应的功能要求和性能参数,同时,结合多传感器融合的双闭环PID控制算法实现轨迹跟踪,采用往复式全区域覆盖遍历路径规划,进而实现机器人的整体设计,最终通过调试使机器人达到设计要求。结果表明,设计的机器人修剪机构能够完成草坪修剪,测试结果与设计预期相吻合,修剪效率达到6.04㎡/min,效率大大提高。该研究为割草机器人刀具设计提供了新的思路,为农业机器人设计提供一定的参考价值。

校企合作培养工业机器人技术专业应用型人才的研究与实践

人才培养模式既是高等教育研究的重大理论和实践课题,又是高等教育发展的综合改革项目。本研究以机器人学院建设为基础,以社会和企业需求为导向,以培养学生综合实践能力为目标,探索新的校企合作协同培养工业机器人专业应用型人才模式,为建立与企业需求相符合的课程体系,创建学生机器人实践基地提供现实依据。研究结果对专业应用型人才培养具有指导意义。

基于多传感器信息融合的机器人货物检测及搬运

针对单一传感器在机器人搬运货物过程中不能准确定位货物的位置信息,不能实现灵活地抓取,提出基于多传感器信息融合的机器人货物检测及搬运方法。首先给出搬运机器人一般模型,提出多传感器信息融合方法,然后使用视觉传感器和超声波传感器对货物进行检测,获取货物的准确位置和形状,最后使用多维力/力矩传感器进行货物的抓取搬运,实现多传感器信息融合下货物检测和搬运。

基于Arduino的小型绿篱造型机器人设计

设计采用智能车与修剪机械手臂相结合的思路,主要应用于小型绿篱的外观造型。采用Arduino为控制核心,通过避障模块实现智能车移动,通过Raspberry Pi(树莓派)获取视觉模块识别绿篱外观的信息,并与指定造型进行匹配,建立信息反馈,最终由Arduino单片机读取各个模块数据进行实时判断,并进行电机、舵机控制,实现小型绿篱造型。该机器人可以实现水平、垂直等平面和简谐运动轨迹,具有较高自动化、操作简单等特点,为农业机器人的研究提供一定的基础。

意外滑移后滑移腿肌肉力的反应特性

背景:针对意外滑移后自主恢复平衡过程中肌肉的研究常采用表面肌电信号进行定性分析,对肌肉力的反应特性鲜有报道。目的:将步态分析与仿真技术相结合,观察在水平直线步道行走的情况下,足跟着地时发生意外滑移后滑移腿肌肉力的反应特性。方法:招募5名健康受试者,统一着鞋,设计干燥无油介质和涂油介质两种直线步道,要求受试者以正常步速行走。运用Vicon Motion System和AMTI测力台采集运动数据,基于AnyBody Modeling System建立与受试者相匹配的人体肌肉骨骼模型,通过运动数据进行模型驱动,采集并分析肌肉力数据。结果与结论:①发生意外滑移后自主恢复的时间是步态周期的15%-45%,且单支撑相缩短;②自主恢复过程中半腱肌肌肉力增加了25.6%(P<0.05),股二头肌短头增加了14%,内侧腓肠肌肌肉力的最大值由8.4 N/kg增加到13.6 N/kg,外侧腓肠肌增加了17.4%;③表明意外滑移后自主恢复平衡过程中,滑移腿半腱肌、股二头肌短头和内、外侧腓肠肌产生了较大的肌肉力,同时缩短了单支撑相时间,以将人体重心由滑移腿迅速转移至拖拽腿,保持身体平衡;滑移恢复后,人体会在摆动相后期做出预判,防止再次发生滑移。

微型逃生电动车用升降装置结构设计及仿真分析

基于高层建筑区救援工作的特殊性,结合常用升降机构的结构特点,设计微型逃生电动车用升降装置。主要由支撑底座、液压支撑臂、剪叉机构、顶部救援平台组成,可实现快速启动升降、平稳制动和自由频繁换向。使用CATIA进行三维建模,利用有限元分析软件ANSYS对装置动态稳定性进行校核计算,装置的性能满足设计和使用要求。

意外滑移后自主恢复平衡过程中地面支反力和利用摩擦系数研究

为了研究正常行走和意外滑移两种不同情况下地面支反力(ground reaction forces,GRF)和利用摩擦系数(utilized coefficient of friction,UCOF),进而探究影响意外滑移后自主恢复平衡的因子,本研究选取20名健康男性青年在干燥无油直道和涂油直道条件下进行行走试验,使用AMTI测力台分别采集两种情况下的地面支反力数据,进而求出两者利用摩擦系数。结果表明,增大垂直向上支反力、内侧剪切力和向后剪切力有助于滑后恢复。意外滑移过程中UCOF的大小可以表征发生滑移的可能性。本研究结果可为下肢肌群的选取提供参考,同时有助于提出有效的防滑策略。

校园文化视域下大学生文化自信的培养研究

本文通过对连续三年开展的阅读活动的分析和总结,认为当前大学生文化观主流是积极向上的,但是仍有一些学生盲目崇拜西方文化,对中华民族传统文化缺乏自信心和自豪感。文化认同的缺失直接造成民族认同和国家认同的缺失。造成这一问题的原因在于中华民族传统文化没有与时代接轨并行及西方文化势力的强势渗透。因此,笔者认为在校园文化视域下,要引导大学生树立正确的文化观,增强文化自信,必须通过学校教育,充分挖掘中华民族优秀传统文化的深刻内涵,促进中华民族优秀传统文化的时代转型和融合创新,焕发中华民族优秀传统文化的时代生机,推动中华民族优秀传统文化的继承和发展。

谷子脱粒系统性能试验研究

针对谷子脱粒时谷码易脱落,不易脱粒,给清选系统增加负担,造成损失的问题,对谷穗中谷码的脱粒原理进行分析,利用搓擦与打击原理,采用双滚筒横轴流脱粒方式,设计了脱粒系统,对脱粒元件、滚筒转速、凹板间隙及栅条间隙等脱粒参数对谷码的脱粒效果进行了实验研究,台架实验结果表明:谷码在脱粒初期脱落,经过7~8次脱粒可完成脱粒过程,凹板间隙、栅条间隙不宜超过谷码直径的2/3;脱粒元件中纹杆对谷码的脱粒效果较好,滚筒转速在860~900 r/min破碎率低,同时凹板间隙、栅条间隙在谷码半径时脱粒效果最好。