浅谈高校实验教学管理平台的设计与实现

实验教学是我国高校课程体系中的重要组成部分,是理论与实践的重要结合点。但随着我国高等教育事业的快速发展,接受高等教育的学生人数不断增加,特别是近年来,各地高校扩招力度不断提升,使得在校大学生人数不断攀升。这种情形下,实验教学和管理压力变得越来越重,因此,开发具有资源整合效应,能够实现课程资源共享的网络化实验室教学管理平台,变得越来越迫切。本文通过描述一种基于WEB开发的实验室教学管理平台设计方法,实现对实验教学、实验室设备、实验室耗材等相关实验教学资源的管理。为提升实验教学管理的效率,提高实验教学的效果,做出积极的尝试。     

空间机器人高可信软件检错技术

提出一套适用于空间机器人的高可信软件设计模型和算法,将空间机器人软件错误检测分为单元级和系统级2个层级,针对单元级检测设计程序基本块模型以及基于该模型的数据流和控制流错误检测算法;针对分布式软件系统级的错误检测,设计多节点自适应冗余模型,在此基础上设计基于微检查点的错误检测算法,对空间机器人软件系统的错误检测形成一个完整覆盖,该方法已得到成功应用。     

基于ROS的变电站室内巡检机器人的研究与设计

为了解决变电站室内人工巡检方式效率低、人工成本高、巡检精度低等问题,更好的促进数字化、智能化电网的发展,本文设计了一套适用于变电站室内巡检作业的机器人系统,该机器人系统包含巡检机器人终端、巡检专网、数据库、远程管理终端四部分,同时对机器人室内定位算法进行了研究,设计了机器人硬件结构,开发了机器人的控制系统,并对机器人的定位准确性、可靠性、安全性进行了模拟仿真实验和现场运行实验。实验结果显示：本文设计的巡检机器人可以很好的适应变电站室内环境,并且该机器人可以实现精确的定位与导航,对变电站室内设备运行情况进行精确巡检与故障预警,满足变电站室内巡检作业要求。最后对本次研究工作进行了总结,提出了下一步研究计划。     

基于多处理器的小型移动机器人设计

设计了一种适用于无线传感器网络环境的小型移动机器人,提出了一种基于多处理器的机器人分级控制系统,其中包括基于PIC18F8620单片机的主控制系统和基于Atmega8单片机的从控制系统.并详细阐述了控制系统的软硬件设计与实现.设计的机器人具有较好运动性能、定位性能、自主避障能力以及运行稳定性,不仅适用于无线传感器网络环境下机器人的研究,也适用于机器人竞赛等领域.     

基于多步长的多机器人分布式巡逻算法研究

针对多机器人巡逻中多数算法只利用被访问节点的相邻节点信息，导致平均空闲时间增加的问题，提出了一种基于多步长的分布式巡逻算法。首先，利用无向图对环境进行建模，其中存在路径的2个节点互为邻居，引入重要度刻画节点所在区域的重要程度。其次，设计基于个体机器人的效用函数，其中利用了被访问节点邻居的邻居信息，函数在结合相邻节点空闲时间和重要度的同时，考虑了相邻节点邻居的局部平均空闲时间和节点个数，进而通过比较效用函数来指导个体机器人运动。实验结果表明，该算法在机器人数量逐渐增多时，系统的全局平均空闲时间也逐渐缩短且具有很好的稳定性，相较于其他几种对比算法，该算法更加适用于机器人数量较多时的巡逻任务。     

基于WSN的群体机器人实验平台设计

无线传感器网络和群体机器人的是当今研究的热点问题.移动机器人和无线传感器网络相结合,可以扩展机器人的感知空间,增强机器人的通信和交互能力.针对群体机器人的特点,结合无线传感器网络较强的感知能力和通信能力,开发了一套基于WSN的群体机器人实验系统.设计了适用于群体机器人实验的通信系统,制定了一套适用于群体机器人实验的通信协议,并提出了基于WSN的群体机器人相对定位方法.通过对群体机器人一致性实验,验证了系统的实时性和有效性.     

主从式机器人无线通信系统研究

介绍了一种基于nRF24E1射频模块的主从式机器人无线通信系统.利用nRF24E1功耗低、性能稳定、体积小等优点开发用于主从式机器人系统的无线收发节点,并利用该节点组建控制计算机与机器人之间的点对多点无线通信网络.文章详细介绍了节点的软硬件设计及无线通信网络的各部分组成.     

基于μC／OS-Ⅱ的无线传感器网络系统的设计

以适用于环境监测的无线传感器网络系统为对象,设计并开发了相应的节点硬件。将μC／OS-Ⅱ实时操作系统移植于汇聚节点的处理器上,并结合无线传感器网络汇聚节点的特性,设计了合理的多任务调度机制。传感节点设计了实时采集和按需采集两种工作方式。开发了串口通信程序,实现了传感器节点数据的实时监控。测试结果表明,该系统运行良好。     

轮桨腿一体化两栖机器人控制系统设计

为满足轮桨腿一体化两栖机器人控制系统各模块间信息交换的实时性、灵活性、可扩展性和可靠性的要求,将CAN总线应用于轮桨腿一体化两栖机器人控制系统中.从硬件和软件两方面,介绍了CAN总线在轮桨腿一体化两栖机器人中的应用方案,设计了基于ARM7处理器的CAN总线控制节点,提出了适用于两栖机器人的CAN总线应用层协议方案.     

开发适用于C语言的位总线UBI函数库

一、引言Intel 公司在80年代后期开发的 BITBUS 总线,是适用于分级分布式控制系统中高速传输、短控制信息方便可靠的串行总线,以其为基础的实时分布式控制系统在世界各国工业自动化控制、机器人、以及国防武器和装备自动化系统中得以广泛的应用。UBI 是建立在 BITBUS 互连上的一组高级调用,它包括下装代码至节点中,在节点中建立和删除任务,读写内外存贮器,执行 I/O 操作,以及发送和接收 BITBUS 信息。大多数复杂的测控系统仅调用 UBI 就可达到所需功能,     

云中面向图像并行计算的数据分布策略

有效地减少云计算系统中对计算任务的处理响应时间,并使各计算机节点负载均衡,数据分布算法是相当重要的.提出了一种面向图像并行计算的适用于主从类型云计算系统结构的数据分布策略,设计节点性能函数来表示节点的处理能力,根据节点间的性能比率进行任务数据量的分布,结合链路带宽制定数据发送的顺序.模拟实验结果表明,该算法适用于云计算环境,能明显提高系统的数据处理效率.     

RosLaunch文件的可视化创建方法设计与实现

机器人软件开发不仅涉及到机器人硬件架构还有相关的机器人软件架构,这要求开发人员具备很好的知识储备。ROS(Robot Operating System)系统中通常使用RosLaunch文件一次启动多个节点(Node)完成指定任务,对于非专业的人员来说,设置启动文件十分困难。可视化开发能够让开发人员以图形的方式编辑和设计程序的功能和格式,不必再对着代码修改。这种方式更加直观,能很好的降低出错误几率。本文设计了一种可视化RosLaunch文件创建工具,能够有助于创建机器人启动文件,并将已有启动文件映射成图形直观展示出来。在验证实验中创建了Kinova jaco机械臂的完整启动文件,放在其工作空间下可以正常启动机器人。本文中的方法可以大大降低机器人开发难度和门槛,不熟练的开发人员也可以使用此软件对机器人进行简单的调试和开发,从而节省了机器人开发人员培养的成本,提高了开发效率。     

基于VRML 的空间并联机器人运动仿真优化

虚拟现实技术(VRML)经常被运用于机器人仿真,针对传统的并联机器人 运动学反解运算量大所引发的仿真系统效率问题,采用VRML 的IndexedLineSet 节点,通 过负载平台的运动学参数动态更新IndexedLineSet 节点,并以该节点为基础解出导杆的位姿。 通过JavaScript 与VRML 交互编程实现了6 自由度机器人的运动仿真。结果证明,优化后的 系统仿真效率相比于传统的方法有很大的提升。     

程序设计类课程多元混合实验教学模式探索

针对程序设计类课程传统实验教学模式存在的问题,结合该类课程实验教学的内在特点,提出多元混合实验教学模式,重点探讨多元混合实验教学模式下实验教学资源建设、实践教学活动组织、实验教学评价等环节的实施方案设计,介绍多元混合实验教学模式在Web应用系统开发(JSP)课程教学中的实践过程并说明教学效果.     

蛇形搜救机器人前端传感器设计与实现

设计了一种新型蛇形搜救机器人前端传感器。蛇形搜救机器人灵活的躯体结构适用于废墟环境下的搜救,为机器人设计安装一个多传感器模块全面获取搜救信息,提高搜救效率扩大搜救范围。采用嵌入式技术设计前端传感器,安装在蛇形搜救机器人前端,实现视频、温度、二氧化碳等传感器信息的通信,并且提供LED照明和双向语音对话。通过在模拟废墟环境下的实验,验证了此前端传感器的性能效果。     

基于虚拟仿真的机器人专业综合设计实验方案探索

针对机器人技术发展快、专业知识综合性强、实验设备成本高等特点,提出机器人视觉引导控制虚拟仿真实验平台的设计方法和机器人专业综合设计实验方案,以此虚拟仿真实验平台为例,介绍基于科教融合的虚拟仿真实验平台设计、基于仿真平台的机器人综合设计实验课程建设、机器人综合设计实验教学,最后说明教学成效,以期对机器人工程专业的综合设计实验课程以及创新型新工科人才培养模式提供有价值的参考.     

基于LabVIEW的虚拟电子实验设备设计

运用虚拟仪器代替传统仪器,不但能满足电子类实验教学的需要,而且大大提高设备利用率实现资源共享,降低实验室建设成本。该文采用模块化的设计思想,描述了基于LabVIEW开发平台设计虚拟信号发生器、虚拟示波器等电子类实验常用仪器设备的设计方法。通过实践证明,虚拟电子实验设备有效提高了实验教学质量和教学效果,同时该文对虚拟仪器的开发有一定的参考价值。     

基于PHP的高校教学管理系统设计

鉴于当前高校教学管理面临的问题以及使用计算机辅助教学管理的可行性和必要性,本文对高校教学管理系统进行功能分析、模块划分和系统设计,并选用PHP语言进行系统开发和实现,有效提高教学管理效率和质量。     

加强能力培养的“计算机图形学”实验教学改革

通过分析目前教学中存在的问题,从合理设计实验教学改革内容、更新实验教学环境、改进实验教学方法以及改变考核方式等方面,对计算机图形学的实验教学改革进行探讨。文中所提的方法对学生提升学习兴趣、加深对基本原理的理解、提高实际动手能力和解决问题能力以及教师改善教学效果,具有比较明显的作用。     

基于模块化的机器人运动控制节点的设计

针对机器人的复杂控制,提出了基于CAN总线的模块化分布式控制设计思想,进行了机器人运动控制节点的硬软件设计开发,并详细描述了系统软件算法设计.实验结果表明,模块化设计降低了机器人控制的复杂度,提高系统可靠性,为模块化设计在复杂控制系统的应用提供了依据.