摘要:针对现有无线传感器网络节点硬件固定,不能重新配置的问题,设计了一种全新的基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法,采用仿生硬件实现动态可重构无线传感器网络节点,以使节点能够自主地、动态地改变自身的结构和行为,在其部分硬件失效情况下进行节点的仿生自修复.该研究提出了相关节点的仿生自修复方法,研制了基于现场可编程阵列的仿生自修复节点,并通过实验验证了节点的自修复能力.对于提高无线传感器网络的鲁棒性和安全性具有重要意义.

摘要:设计了一种节能无线传感节点.该设计在智能节点的平台上,完成一个小型无线传感网络的搭建,实现“节点级节能”和“网络级节能”,从2个方面同时节约能耗,达到较好的节能目标.节点节能是通过传感节点的射频功率自适应来实现的,节点可以自动选取最小必要发射功率,在保证可靠通信的基础上实现发射功率最小;而网络节能则是通过估计星型网络和分簇网络2种结构下网络通信的耗能,然后选取耗能较小的结构形式来实现的.通过仿真和实验测试,证明这种节点和由这些节点构成的网络能够顺利实现节点发射功率自适应和组网结构自适应,达到了较好的节能效果.

摘要:基于颜色特征的粒子滤波算法已成为移动物体跟踪的热点.提出一种基于加权颜色直方图的粒子滤波跟踪算法,利用Bhattacharyya距离来描述粒子与目标区域颜色模型的相似性.实验结果表明:该方法具有较好的实时性与鲁棒性,可应用在视频监控、小车寻迹等场合.

摘要:设计了一种新型六维腕力传感器.采用有限单元法对六维腕力传感器的十字梁弹性体进行结构静力学分析,论述了该机械结构的合理性,确定了应变片黏贴的最佳位置,通过合理的应变片电桥的组桥将各维力/力矩信号转化为电压输出.设计放大电路对六维电压信号进行放大,最后通过试验标定装置对此六维腕力传感器进行标定.

摘要:介绍了一种基于单片机的上下肢训练机器人.首先介绍了它的机械设计和控制系统设计.上下肢康复训练机器人由SSU7301单片机控制直流电机系统,由C8051F320单片机负责与上位机的USB通信部分,两部分之间通过串口通信.它可在一台康复训练机器人上实现上、下肢的康复训练,并有被动模式和主动模式2种训练方式,主、被动模式能实现自动切换.最后给出了上下肢训练机器人产品实例和实验结果,经过试验验证,该机器人设计合理,性能稳定,实现了上下肢的康复训练.

摘要:设计了一种新颖的基于力/触觉反馈的虚拟血管介入手术系统.该系统以通用型力/触觉交互设备——NovintFal-con力/触觉再现装置为核心,能够完成虚拟血管手术环境中的力/触觉反馈.详细介绍了系统的硬件环境参数,并设计了基于3DSMAX的建模与CHAI3D的仿真软件系统.仿真实验结果表明:基于力/触觉反馈的虚拟血管介入手术系统可以有效地模拟血管介入手术时的力反馈状态,帮助医师进行血管介入手术术前训练,提高手术成功率.

摘要:为实现对铂电阻温度传感器的自动测试,设计了基于ZigBee的铂电阻的测试系统.多个高精度微型铂电阻测试节点组网后把测试数据通过汇聚节点传输到计算机.在Windows的开发平台下,利用Delphi7.0+SQL Server2000技术进行软件研发,实现了铂电阻数据的自动采集、处理、传输、管理、性能评判等功能为一体的自动化测试系统,解决了传统测试系统需要大量布线的问题,提高了铂电阻温度传感器测试效率.

摘要:为方便控制环境侦察机器人现场作业,设计了一种环境侦察机器人的操纵装置.分析了环境侦察机器人及其控制装置的研究现状,在介绍了多种移动机器人的操作方式的基础上,根据环境侦察机器人工作性质的特殊性,提出了一种适合于环境侦察机器人的操纵装置的设计,并给出了操纵方法.

摘要:为实现微热弯成形系统中微位移的高精度测量,构建了微位移计算机视觉测量系统.应用Matlab编写摄像机标定程序并计算摄像机的内外参数,利用OpenCV对被测对象的图像进行灰度化、二值化和Canny边缘提取,采用序贯相似性检测算法(SSDA)进行模板匹配,实现了热弯曲成形过程中模具与工件位置微位移的实时在线检测.实验结果表明,该系统对微位移的测量具有操作简单、高效的特点.

摘要:基于可编程逻辑控制器的测量与控制技术,设计了水文信息自动测报系统,实现对不同区域的水位与雨量采集测量,并通过GPRS无线通信模块与Inter-net实现组网,把分布在不同现场的水情数据定时传送到水文信息中心进行汇总,实现水文信息的远程测量、监视、报表打印、趋势分析与报警等功能.最后给出的实际测试结果表明了该系统的可行性及精确性.

摘要:自动气象站观测数据的质量直接影响着短期数值天气预报的准确率.针对所研制的新型物联网自动气象站,设计并开发了集数据接收、显示、实时质量控制、监控、维护为一体的综合管理平台.该平台的建立将有助于物联网自动气象站的应用推广,并提供准确可靠的实时气象观测数据.

摘要:研制了一种模块化设计的瑞萨系列单片机实验系统.系统采用集成度高的温度传感器,运用模块化设计完成了基于16位单片机(M3062LFGPGP)的数字式温度计设计,同时在处理温度数据时运用一种新算法,温度精度通过主控模块软件和温度硬件校正处理得到提高.根据传统设计原理,结合瑞萨单片机M3062LFGPGP特点,系统将A/D转换模块和万年历模块集中于主控模块,实现了用软件编程替代A/D模块、万年历硬件模块的新型设计.设计需要模块仅为主控模块、温度模块和显示模块,能够显示当前环境温度以及年、月、日、星期、时、分、秒.此设计可以大大降低系统功耗,减少硬件设计错误,提高系统的稳定性,计时准确,显示清晰,具有较高的应用价值.

摘要:在分析现有的储油罐区监测技术的基础上,提出了一个基于工业无线网络WIA技术的储油罐监测系统方案,详细介绍了该方案的系统运行原理、系统结构及系统功能.

摘要:完成了基于TMS320VC5402 DSP的RS_485通信的硬件设计和软件编程.基于美国TI公司TMS320VC5402 DSP芯片的多通道缓冲口(McBSP)进行适当的硬件扩展,以SPI方式直接和MAXIM公司的MAX3100通用异步串行收发器接口,然后经Linear Technology公司的LTC1480超低功耗RS_485收发器,从而实现了一种新的基于RS_485标准接口串行通讯的数据传输,充分利用了DSP的片上资源,使硬件和软件结构尽量简单化.

摘要:介绍了国家智能电网需求的一款新型三相电力监测仪.该仪器采用LPC2478ARM处理器且外扩8通道同步采样ADC,标配RS485接口,主要参数测试精度优于0.2级,且通过了江苏省电力科学研究院的测试认证,整体测试性能达到国标A级.

摘要:虚拟仪器技术是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物,是计算机辅助测试领域的一项重要技术.介绍了基于B/S模式图形化编程语言Lab-VIEW9.0的虚拟频谱分析仪的设计,该虚拟频谱分析仪主要用于分析由信号发生器产生的带噪声信号.该虚拟频谱仪主要由信号发生器、数字滤波、参数测量、频谱分析、谐波分析和远程网络监控模块组成,可以实现对采样信号的显示、分析、远程网络监控等功能,并且运行可靠、性能良好,分析结果正确.

摘要:针对冗余机械手运动学中存在的非线性、强耦合以及时变性的特点,采用了一种基于径向基函数(Radial Basic Function,RBF)网络的非线性拟合和系统辨识的方法,利用RBF神经网络的逼近能力较优、收敛速度快、非线性处理能力强等特点,可以有效地对冗余机械手的运动学逆问题进行求解;同时,运用遗传算法选取RBF网络的中心,提高网络的性能及效率;用Matlab实现对6自由度机械手运动学的建模、仿真.网络求解的结果表明了该方法的有效性.

摘要:雨量计是气象、水文、农业等部门观测降水量的重要仪器,新生产的雨量计以及使用中的雨量计都需要进行校验以确保其精度和可靠性.目前利用手工校验的方法不方便且精度难以保证,针对这一情况,设计了一种便携式雨量计自动校验仪.该仪器利用超声波实时检测当前液位进而控制步进电机自动调节流速、流量,保持水流量的均匀.利用软件可设置不同的雨量来模拟实际的降雨,最后通过对比雨量计读数看其是否符合精度要求.系统选用了高频的超声波传感器,处理器计时频率达到50MHz,提高了测量的精度.

摘要:为使仿人机器人能够稳定地行走,基于三维倒立摆模型,采用了可变ZMP(Zero-Moment Point)来进行仿人机器人的步态规划.在单脚支撑期依据可变ZMP来规划COG(Center of Gravity)的轨迹,在双脚支撑期内则让ZMP保持低速匀速运动,由此来规划此时间段的COG轨迹.仿真结果验证了规划的合理性,保证了更强的稳定性,并且使得采用此规划的仿人机器人的行走和人类的行走更加相似.

摘要:预测函数控制(Predictive Function Control)方法克服了传统预测控制算法复杂、在线计算量大的缺点,具有算法简单、计算量小、跟踪速度快和精度高等优点,适合同步发电机励磁等快速系统.介绍了预测函数控制(PFC)的基本原理和特点,成功地将预测函数控制算法运用到同步发电机励磁系统中.仿真结果表明:预测函数控制算法的控制效果明显优于PID和分数阶PID控制器,其对同步发电机启动时的机端电压、短路时的电压和断路时的电压等都能起到良好的控制作用.