基于IAP15F2K61S2的多驱动控制救援服务小车

为了降低在灾害中救援人员受到的风险,设计了一款基于IAP单片机的多驱动控制救援服务小车。该小车采用语音、键盘和红外无线控制3种驱动控制方式。语音和键盘无线控制分别采用LD3320语音芯片,以及矩阵键盘来采集指令,通过SPI通信协议将指令传输给nRF24L01无线电通讯芯片,实现无线控制车载驱动系统;红外无线控制采用基于UPD6122编码芯片的红外遥控器,按照NEC协议编码并发射红外指令,车载驱动系统利用VS1838红外接收器对指令进行接收。车载驱动系统接收到指令后通过L298N电机驱动模块驱动电机,控制小车进行救援活动。实验测试表明,该救援服务小车无线控制可靠性高,系统整体工作稳定。     

基于边缘重心模板的水中机器鱼阈值分割算法研究

为了实现不同光照条件下水中机器鱼的准确视觉分割,提出了一种基于边缘重心模板的阈值分割新算法。该算法首先将机器鱼图像从RGB颜色空间转化至HSV颜色空间,利用图像H分量直方图来确定机器鱼像素H分量值的极差;然后基于Sobel算子进行边缘提取来获取边缘重心坐标,并计算以边缘重心为中心的n×n模板的H分量平均值;最后利用机器鱼像素H分量值的极差和平均值来确定边缘重心模板阈值,从而实现机器鱼的阈值分割。3种光照环境的实验结果表明,与其他算法相比,基于边缘重心模板的阈值分割法不仅保证了平均96%的高检出率,其平均误检率也控制在0.4%,从而验证了此算法的有效性。     

基于LabVIEW的智能车综合信息监控系统开发

针对比赛寻迹型智能汽车运行控制,开发了一种基于LabVIEW虚拟仪器平台,可用于以Freescale系列为微控制器的智能车综合信息监控系统。该系统可以满足光电、摄像头、电磁3种不同类别传感器智能车的信息采集与处理需求。通过无线通信模块,将实时采集智能车各项参数在LabVIEW搭建的上位机系统中显示,同时提供了调试窗口,方便队员进行在线调试,提高了智能车的开发制作效率,有效地帮助队员现场发挥取得好成绩。     

视觉导引智能车的自适应路径识别及控制研究

为了提高智能循迹小车路径识别的精度与行驶速度,提出了一种基于自适应闽值二值化的路径识别算法.首先采用OTSU算法计算出图像分割的最佳阈值,利用此闽值二值化灰度图像;然后提取二值化图像中赛道中心线,得到智能车在赛道中所处位置信息.其次利用线性回归方程对丢失赛道边缘图像拟合直线,根据图像特征完成路径识别.最后采用分段式PID算法实现方向控制,使用增量式PID进行速度调节.测试结果表明,此方法有效提高了不同路径的识别率以及对外界灯光环境的适应性.     

基于STM32焊管机压力监测系统的设计

为提高管坯的质量及焊管机的工作效率,设计了一种针对焊接区域压力的自动监测系统。系统以STM32F746IGT6型MCU为核心,利用AD4003型A/D转换模块和电阻应变式压力传感器实现多点压力采集,辅以电磁式有源蜂鸣器进行超压报警,采用TFT液晶显示屏显示数据。研究并阐述了焊接区域压力的自动监测、数据传输及数据处理等。测试结果表明,该系统较好地实现了压力信号的在线精确测量和超压报警功能,且结构简单可靠,具有推广应用价值。     

机械类专业单片机原理与应用课程考核方法研究

单片机原理与应用是机械类专业教学过程中的重要环节,为提高课程教学质量和学生单片机实际操作水平,分析了单片机原理与应用课程考核方法现状以及存在的问题,提出了一种综合的成绩考核评价体系,并建立了课程的成绩模糊综合评价模型。     

复杂竞赛任务中的自动分拣搬运机器人系统设计

为了实现仓库中多重目标的复杂搬运及堆垛任务,设计了一款光电分拣搬运机器人。该分拣搬运机器人以STM32F103C8T6单片机为主控芯片,采用灰度传感器SEN1595识别地面标识,通过颜色传感器GY-33识别物料颜色;机械臂与末端夹取机构利用PDI-6221MG舵机驱动五自由度小型机械臂,在保持末端处于垂直状态下,平稳抓取物料并存放至搬运车腹部的中心转盘内;仓储分拣机构通过PDI-6225MG-300舵机驱动中心转盘转动至5个档位;采用LV8731细分器控制步进电机MG42S1,驱动车体行进至目标堆垛区域;通过机械臂夹取转盘内的物料,结合堆垛辅助机构完成堆垛任务。在搬运工程赛项实验平台任务中,系统测试成功率达96%,满足使用要求。通过该分拣搬运系统可提高分拣运输自动化、智能化程度,改善物流仓储工作中人工依赖性较高的现状。     

融合输入整形和滑模的锻造机器人振动抑制

为抑制锻压机冲击对锻造机器人造成的残余振动,提出了融合输入整形和滑模的振动抑制策略.首先在开环控制中设计了零振动微分输入整形器;然后在闭环控制中设计了带滤波的滑模控制器;进一步通过对基本克隆算法进行云变异和反向选择,设计了融合云模型和反向学习的克隆算法并实现了滑模参数优化;最后基于MATLAB/Simulink平台完成...     

轮毂锻造机器人欠秩端拾器热-结构耦合分析及优化

为了提高高温环境下轮毂锻造机器人欠秩端拾器夹持的有效性和承载性,对欠秩端拾器进行了热-结构耦合分析及结构优化。首先,基于有限元理论将欠秩端拾器所受热力载荷和静力载荷耦合,得到欠秩端拾器关键部件在耦合力场作用下的热应力分布及应力和应变结果;然后,根据所得热应力分布云图,对欠秩端拾器各指节进行隔热优化设计以及热-结构耦合分析;最后,根据隔热结构的等效应力结果进行了欠秩端拾器的拓扑结构优化。数值分析表明：相比优化前的结构,隔热优化后欠秩端拾器的首、中和末指节在参照节点处的温度分别降低了33.78%、50.42%和35.31%;拓扑优化后欠秩端拾器的首、中和末指节的质量分别减少了38.75%、18.63%和26.45%,实现了轮毂锻造机器人欠秩端拾器的耐高温及轻量化的优化目标。