基于Zigbee技术的群体机器人网络研究

随着无线通信技术和群体机器人技术的发展,二者的有机结合成为了当今研究的热点。群体机器人大多数工作在复杂多变的环境中,比如水下机器人、救生机器人等,面临相互协调困难,通信和布线复杂等问题。为了解决以上问题,通过介绍Zigbee技术的特点及其协议构架,提出了运用Zigbee模块搭建群体机器人相互通信的硬件平台,给出了群体机器人系统的组网模式。通过Zigbee模块构建一个星型网络,可以可靠地实现点对点的通信,同时网络可以达到布线简单、方便协作的目的,扩展了群体机器人的工作空间,提高了工作效率。

一种基于八叉树空间剖分技术的光线跟踪算法

光线跟踪算法是生成真实感图形的主要算法之一。为了提高光线追踪速度,在研究和比较各种光线跟踪算法的基础上,提出了一种基于八叉树数据结构的光线追踪算法。并结合基于重心坐标系的快速求交算法来提高光线跟踪的求交效率,使用重心坐标来表示包含三角形面片的参数平面,不用像三角形顶点一样需要长期存储,能够快速判定光线与三角形是否相交并计算出交点。实验结果表明,该算法能够在保证图像质量的同时提高绘制速度。

基于虚拟样机的机械臂动力学建模与仿真

基于多刚体动力学的原理,在分析机械臂的运动学和拉格朗日动力学方程的基础上求解其雅可比矩阵,并采用虚拟样机技术建立了机械臂的三维仿真模型,进行了动力学分析,获得了机械臂的动态特性。通过将获得的动态特性还原到模型中,建立了基于可视化技术的机械臂运动姿态的计算机动画,逼真地模拟了机械臂的整个运动过程,检验了机械臂动力学模型的相关性能。

基于Web技术的监控组态软件设计

介绍了网络控制系统的基本概念,阐述了Web的体系结构并以微软的最新Web开发技术Asp.Net作为系统开发工具,提出一种基于Web的监控组态软件设计方法。用户可通过浏览器实现对现场设备状态的监控。该软件具有编程简单、客户端免维护等优点。

基于PLC的天然气高中压站的智能监控系统研制

介绍了融现代电子技术和微机控制技术为一体的PLC系统在燃气供应系统中的应用,通过压力传感器测量管道燃气的进出口压力、流量计测得燃气流量,并通过PLC的程序转换和输出控制减压阀、增压阀和泄压阀,实现了燃气供应系统的流量控制和远程压力调节。

虚拟原型多体动力学中设计模式仿真模型研究

通过分析机械系统多体动力学解算模型特点,从机械产品的协作开发与仿真角度,研究了基于组件方法建立机械系统虚拟原型,提出利用MVC设计模式构建多体动力学解算仿真模型。这种解算模式,实现了多体动力学解算仿真中,模型与解算逻辑的分离,维护了系统仿真中构件、铰约束、力元等组件的状态一致性。利于在不同的解算逻辑下组件和仿真方案的配置,方便了基于组件的协同开发与仿真。结果表明,基于组件的机械虚拟原型模型与多体动力学MVC仿真模型是可行的。

虚拟原型多体动力学约束模型研究

并行工程角度出发的机械虚拟原型是集成了产品的设计、分析,不断迭代、优化的过程,模型的协调一致性是保证设计过程完整的关键,如产品模型在CAD模型与机械多体动力学模型中的一致性表达。在这种观点下,该文提出在建立基于组件的机械系统虚拟原型时,从CAD中抽取多体动力学模型构件的物理属性,研究了国产三维实体设计软件CAXA环境下,基于多刚体系统动力学笛卡尔方法,从CAD模型映射多刚体动力学分析模型语义的实现方案。分析了多刚体系统动力学模型语义下,多体动力学约束模型坐标基变换关系的抽取。实验结果表明,从CAD中抽取多体动力学模型的物理属性的方案是可行的,可以用于建立基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型,实现自主开发设计、分析集成的机械虚拟原型。

移动机器鼠沿墙导航策略与算法研究

为解决移动机器鼠迷宫行走过程中存在的环境识别及分类处理问题,提出一种基于红外传感器的多模态沿墙导航控制策略和算法。以机器鼠为硬件载体,在室内迷宫环境下进行导航实验,移动机器鼠能够较好地沿墙行走,抑制行走过程中的碰撞和失控现象。实验结果表明,该导航控制策略和算法具有较高的可靠性。

面向CAD/CAPP集成的零件信息模型研究

用特征来构造零件是解决CAD/CAPP集成问题的一个有效方法。本文将零件辅助形状特征附于主形状特征上 ,并将技术特征包含于主、辅特征中 ,建立了一种面向CAD/CAPP集成的回转体零件信息模型。

基于结构光原理的铁路货车超限检测算法研究

铁路货车装载实际轮廓尺寸是否超出铁路运输限制界限直接影响到货物列车的运行安全。为此提出一种依据结构光原理实现铁路货车超限检测的新算法,对其中的关键问题———坐标系的建立与转换做了较详细的介绍,最后给出算法的实现过程。

基于S3C44B0的乳化液泵智能监控系统研制

介绍了以S3C44B0为核心的乳化液泵监控系统。着重阐述乳化液泵站智能监控系统的硬件设计、软件设计。主要讨论了ARM S3C44B0X嵌入式处理器及其扩展电路设计、多通道数据采集电路设计以及软件设计。

基于STM32的智能小车设计

介绍了基于STM32F103C08芯片的智能小车硬件和软件系统设计。智能小车应用超声波传感器和红外光电传感器采集外部障碍信息;使用左、右两侧电动机的差速驱动实现转向;采用光电编码器测量实时转速;避障控制采用模糊控制算法;外部通信拓展了无线和有线两种方式。软件使用模块化设计,方便进行后续更新和升级。该智能小车可以作为对智能车辆进一步研究的平台。

基于OpenGL的数控铣削仿真研究

通过数控代码的正确性检验,生成刀具运动轨迹,针对数控铣削加工过程,将毛坯表面按照Delaunay准则进行三角剖分,用离散矢量求交法实现毛坯的逐步切削,应用三维图形接口标准OpenGL实现了加工过程仿真。

基于ARM S3C44B0X的LED显示屏设计

为了简化LED显示屏的驱动电路,节约单片机的端口资源,对常见的LED显示屏驱动电路进行了改进,全部采用通用的串入并出移位寄存器作为选通驱动,系统全部采用串行数据控制,形成了一种只需4根信号线的LED显示屏驱动电路解决方案,仅需占用单片机的4个I/O端口发送串行数据就可以实现正常的显示功能,文中给出相应的程序代码。

货车超限差分算法图像分割

该文讨论了在铁路货物超限监测中,利用数字图像处理技术提取货车轮廓,从而用于货车超限判断。其中的核心问题是运动货车图像的提取。该文提出了基于差分算法下自动图像分割的方法,在一定天气与背景条件下,测试结果表明,该算法适应性较好,检测精度和速度基本能满足要求。

PDF策略在变载荷高性能控制系统中的设计及仿真

为了实现非线性变化的变载荷负载系统的高性能控制,通过集成基于MATLAB的PDF(伪微分反馈)控制器模型、PMSM电机驱动及控制模型和基于ADAMS的执行传动机构和负载实体三维模型的方法,建立基于PDF控制策略和变载荷负载特性的控制系统设计和性能仿真模型,实现基于PMSM伺服电机驱动变载荷负载对象的控制系统集成设计和系统异构模型集成仿真.同时,在该系统模型构架基础上,进行PDF控制器设计和仿真验证.通过与传统PID算法的控制仿真结果比较,表明了PDF控制算法在变载荷负载情况下的控制精度、抗干扰能力、鲁棒性等方面的特点及在一定程度上较PID算法的优越性.

背景信息提取运动目标物图像分割算法

文章提出了一种利用运动信息提取图像中研究对象的算法。当要提取的目标物是运动物体,并且背景的绝大多数均为静止时,该算法适用。考虑到算法的可靠性,分析在不同的背景条件下,颜色模型的选择对试验结果的影响。通过实验表明,该算法具有一定的可靠性,能够满足在一定天气与背景条件下的运动目标物体的提取。

树结构在产品数据管理中的应用

这里对基于网络的产品数据管理做了简单的介绍,并对于结构化的产品数据在数据库中的描述做了较为仔细的分析,提出了几种解决方案并分析了各自的优劣。

自主导航移动机器人视觉系统的一种标定方法

设计了一种基于视场中单个目标点的视觉系统标定方法,任意选取视场中的一点作为目标点,以该目标点为基准,机器人作相对运动来获得多个特征点。建立图像系列对应点之间的几何约束关系及各坐标系之间的变换矩阵,确定变换矩阵关系式,进一步求解摄像机的内外参数。该标定方法只需提取场景中的一个景物点,对机器人的运动控制操作方便、算法实现简洁。实验结果验证了该方法的有效性。

应用3S实现森林火灾的自动监测与预警

介绍了应用以RS、GIS、GPS为核心的3S技术,实现森林防火灾时自动监控和森林资源基础信息快速采集与处理的技术与方法,可以为森林防火决策提供早期预警信息和强有力的基础数据资料及决策支持。提出在未来的森林防火技术与管理中,应用3S技术将成为其核心和发展主流。