一种基于OPNET的多媒体业务半实物仿真平台

在深入研究网络仿真技术的最新发展“系统在环”技术的原理、分类和应用场景的基础上,结合当前应用最广泛的网络仿真软件OPNET及其SITL接口,创新地设计并实现了多媒体业务网络仿真平台,使得用户能够直观感受通过各种类虚拟仿真网络后的多媒体业务,为以音视频为主的多媒体业务网络的研究提供了高效的研究平台.     

智能写字机器人设计

设计了一种两自由度写字机器人,可以很方便地完成在平面上的书写绘画任务。可以把在计算机输入的文字通过控制算法和硬件电路用步进电机带动写字笔在纸面自动地描写出来。上位机选用计算机作为主机,采用Arduino系统作为从机。在计算机上将输入的文字转换成坐标形式的G代码,在通过串口发送给下位机控制器,下位机控制器采用直线插补和圆弧形插补算法,输出控制脉冲和方向电平控制步进电机前进或者后退。步进电机是由脉冲控制的,每发来一个脉冲就前进一步,实现了对距离的精确控制。本设计可以拓展一轴,加入Z轴理论上可以实现3D打印功能,把写字笔换成雕刻刀或者是激光头可以雕刻立体作品,拓展功能丰富。     

洁净机器人反应转矩观测与碰撞保护研究

提出一种基于反应转矩观测器的机器人碰撞保护方法。机器人的反应转矩由基于模型的干扰观测器估值得到,模型的建立包括电机系统转矩模型与机器人系统动力学模型两部分。由于洁净机器人特殊的构型及关节耦合关系,机器人的动力学建模被大大简化,同时对简化后的模型采用最小二乘法对惯性参数和摩擦参数进行辨识,提高了模型的精度。根据永磁同步电机的转矩模型与机器人动力学模型,可以得到基于电机电流的机器人关节转矩。机器人与外界环境接触时,关节转矩的增加量即为反应转矩。通过设计反应转矩观测器并采用力/位混合控制结构,实现基于电流的机器人主动柔顺控制功能,并在洁净机器人进行碰撞保护实验,实际运行结果验证了该方法的有效性。     

基于Agent的多无人机协同飞行通信技术研究

从Agent的两大优良特性--自主性和协同性出发,研究了在多无人机协同飞行中,采用多Agent思想的协同飞行通信技术。根据多无人机协同飞行的特点,设计了多Agent协同飞行的通信协议,多Agent间传递的信息以及信息的分享模式,分析了MAS间信息传递过程;最后,通过实例介绍和分析了MAS协调通讯的构建形式,实现了多无人机协同目标定位中的数据通信。实际飞行实验结果证明,该通信机制能够控制多架无人机同时飞行,提高了通信效率,验证了该方法的可行性和有效性。     

夏季学期化学科普类实验课程的建设与探索

结合中国科学技术大学的三学期改制,在夏季学期面向全校非化学专业的低年级本科生开设生活中的化学科普实验公选课程。本文将从课程目标、课程内容、课程特色三方面进行介绍。该课程的开设为非化学专业学生提供了一个通过化学实验学习化学的机会,有利于开拓学生知识面,实现学科交融、文理渗透。     

基于DPHM的民用飞机地面支持系统设计

国内故障诊断、预测与健康管理领域尚未形成完整的健康管理系统,地面支持系统的架构研究处于起步阶段。通过借鉴国际先进的民机健康管理的技术、规范和成功经验,深入研究了民机运营支持和产品技术支援的健康管理业务需求和应用需求,从数据模型、平台架构、业务架构三个方面提出了民用飞机基于DPHM的地面支持系统架构设计方案。依据架构设计方案,开发了原理样机,并进行了实验验证。实验验证显示,原理样机能够正确解码原始数据,演示功能符合预期,模块间接口顺畅,从而表明了地面支持系统架构设计方案的可行性。     

电磁驱动大尺寸MEMS扫描镜的研究

基于微机电系统工艺,设计并制作了一种电磁驱动大尺寸的二维扫描振镜.分析了两种不同的电磁驱动方式产生的力的大小,选择驱动力较大的双极子方式作为驱动.运用有限元法模拟了器件的谐振频率静态及动态响应,仿真结果与实际测得的结果一致.描述了振镜的工艺流程及封装方式,并制备了振镜.实验测得振镜在120mA静态电流驱动下,慢轴和快轴分别能达到的最大转角为±4.5°及±5°,慢轴及快轴的谐振频率分别为348Hz及660Hz,并得到在此谐振频率下的李萨如图形.将器件用于激光成像系统之中,使得散斑对比度下降到4.2%,激光成像质量得到很大提升.     

特种设备信息加密系统设计

对特种设备信息的加密系统进行设计,目前存在信息加密不彻底和采集的可靠性较低等问题。为此,提出特种设备加密系统设计方法,通过信息接口模块完成特种设备中信息的输入和输出,信息流程编辑模块负责开发设备中信息加密流程的组件,完成对特种设备中任务流程的检验,信息流程调度模块对信息流程任务进行调度管理。系统软件设计部分采用数据加密改进方法使信息源节点将要传输的多份信息数据分解成互不相关的信息数据,完成特种设备信息加密系统的设计。实验结果表明,所设计系统信息加密效果好、信息的完备性较高。     

基于层次分析法的屋顶绿化智慧管理系统

快速的城市化进程使得当前城市普遍面临绿地面积减少、抗自然灾害能力下降等问题。针对城市资源与需求的矛盾,对现有屋顶绿化自动管理系统进行了研究,设计了一种基于无线传感器网络的屋顶绿化智慧管理系统。通过实时获取光照强度等植物生长环境参数;使用层次分析法对植物生长环境进行评估与分析,提出了量化环境适宜度指标,通过反馈控制系统,实现屋顶绿化植物的智慧管理。实验结果表明,与传统屋顶绿化方法相比较,系统可以提高24%的植物存活率,同时可实现屋顶降温20%的目标。系统具有成本低、自适应管理等优点,可以广泛应用于当前我国的城市屋顶绿化中,也可以为学界和业界的相关研究提供参考。     

搭建紫外可见光谱仪并用于科普互动

搭建科普型可互动紫外可见光谱仪,将光谱仪的内部构造、光路和光学部件的作用展示出来,弥补了目前商业化仪器\"黑盒子\"的弊端。将搭建好的光谱仪与简易物理学光路和实际有色饮料样品有机结合,设计环环相扣的科普互动,展示出颜色、浓度和光之间的内在联系,可向不同人群科普化学在生活中的重要性以及分析仪器作为化学学科\"放大镜\"的必要性。