“卓越工程师教育培养计划”校企合作培养模式研究

校企合作是实现“卓越工程师教育培养计划”的重要途径,直接影响学生的工程能力培养。讨论了卓越计划的培养目标和对学生的能力要求,分析了目前校企合作培养模式中存在的问题,提出了以学生培养目标为核心的企业实践和以项目为驱动的教学模式。改革现有以课程体系为核心的教学模式,可提高工程能力培养效果,提升学生的工程实践能力,也为校企合作提供更加有效的合作思路。     

嵌入式语音识别系统的研究和实现

本文首先给出了一种适合于在嵌入式平台上实现的可变命令集的非特定人语音识别系统,同传统的基于PC的非特定人语音识别系统相比,该系统具备内存消耗小,运算速度快的优点。然后给出了该语音识别系统在多种嵌入式平台上的实现和评估结果,论证了非特定人语音识别系统在嵌入式平台上实现的可行性及其对硬件的最低配置要求,在技术层次上分析了目前实现高性能语音识别SOC的主要问题和困难,并指出了今后相关的研究方向。     

姿态解算与外力加速度同步估计算法

针对惯性导航应用中,姿态解算与外力加速度估计互相干扰的问题,提出一种基于四元数和扩展卡尔曼滤波器的姿态解算与外力加速度同步估计算法。首先,利用估计的外力加速度修正传感器加速度数据得到准确的反向重力加速度,再结合地磁场向量通过梯度下降算法解算得到旋转四元数的测量值;其次,构建扩展卡尔曼滤波模型,对旋转四元数和外力加速度进行更新,得到旋转四元数的预测值和外力加速度的预测值;最后,用旋转四元数的测量值和测量得到的加速度数据对预测值通过扩展卡尔曼滤波的方法进行校正,最终得到准确的旋转四元数和参考坐标系下三轴方向上的外力加速度。实验表明,通过扩展卡尔曼滤波同时对姿态和外力加速度估计的方法,能够迅速收敛并准确得机体姿态信息以及外力加速度信息,欧拉角误差为±1.95°,加速度误差为±0.12 m/s²,并且该算法能有效抑制外力加速度对姿态解算的影响,准确估计外力加速度。     

基于体感的仿人机器人步态学习与控制

针对现有理想化步态动力学模型规划方法复杂、人为指定参数过多、计算量大的问题,提出一种基于体感数据学习人体步态的仿人机器人步态生成方法。首先,用体感设备收集人体骨骼信息,基于最小二乘拟合方法建立人体关节局部坐标系;其次,搭建人体与机器人映射的运动学模型,根据两者间主要关节映射关系,生成机器人关节转角轨迹,实现机器人对人类行走姿态的学习;然后,基于零力矩点(ZMP)稳定性原则,对机器人脚踝关节转角采用梯度下降算法进行优化控制;最后,在步态稳定性分析上,提出使用安全系数来评价机器人行走稳定程度的方法。实验结果表明,步行过程中安全系数保持在0~0.85,期望为0.4825,ZMP接近于稳定区域中心,机器人实现了仿人姿态的稳定行走,证明了该方法的有效性。     

大范围环境中EKF-SLAM问题的改进算法

机器人同步定位与地图构建(SLAM)是指机器人在移动过程中以增量形式创建环境地图并通过所构建地图反复推断自身位置的过程.为实现上述功能,采用传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)最优迭代估计方法,在大范围环境条件下,估计误差累积增大,且不能对已构建的环境地图进行更新.提出一种改进算法(KLM-EKF算法),用已知路标的信息对机器人位姿和协方差矩阵进行修正,并创建辅助系数矩阵修正已构建地图,从而实现路标的全局更新.仿真结果表明,在大范围环境中,改进后的算法使机器人自身定位和路标估计误差大幅度降低,并且能够自主地更新已构建地图,有效提高了定位和构图精度.     

基于“双协同”的高校工科教学团队建设策略——以北京联合大学交通工程专业创新教学团队为例

高校教学团队建设是教学质量提高的基石与保障,也是推进教学改革的载体。文章针对目前中国高校工科教学团队建设缺乏相对统一策略指导的现状,结合工科专业人才培养特点,以北京联合大学交通工程专业创新教学团队为例,提出了"校内—校外协同、教学—科研协同"的"双协同"策略,并以实例阐述了具体实现方法。该策略具有普遍适用性,对贯彻落实教育部高等学校本科教学质量与教学改革工程具有积极意义,对其他工科专业教学团队的建设具有启发作用。