协作机器人及其运动规划方法研究综述

协作机器人是一种新型工业机器人,利用物联网感知等新兴技术进行智能人机交互,实现与人类近距离协同工作以提高生产效率。因此,协作机器人近年来备受关注,成为了机器人领域最热门的研究方向之一。介绍了协作机器人的基本情况,包括主要产品、机器人本体设计以及应用案例;介绍了常见的人机协作方法,重点围绕人机协作中的高效、简单、安全三个特点,分别对协作机器人编程、安全协作方法、高效协作方法三个方面的研究成果展开讨论;总结了常见的机器人运动规划方法,分成路径规划方法和轨迹规划方法两部分介绍,并分析了各类方法的优缺点;最后,对目前协作机器人研究的发展方向进行了展望。     

“物联网与信息服务”立体化教学实践

物联网专业是建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系,相关课程的建设也要力求结合实际工程应用要求,加强学生实际应用能力的培养。在北京科技大学已经进行两年的物联网学科教学实践的基础上,分析"物联网与信息服务"课程的现状、学科定位和培养目标,总结并提出了"物联网与信息服务"立体化教学改革的具体内容和实现方法,注重培养学生的实践能力和创新能力,以此推动物联网工程专业的快速发展。     

基于卡尔曼滤波的主动波浪补偿系统研究

针对船舶随涌浪进行的升沉运动进行较为深入的研究,旨在采用主动式波浪补偿解决耙吸式疏浚船耙管终端水平高度稳定问题。建立波浪补偿预测系统,通过运动参考单元测量船舶运动竖直方向速度和加速度,主控制单元根据所建立的数学模型结合卡尔曼滤波算法处理数据,通过执行机构调整绳索收放速度完成耙管终端控制补偿,使耙头水平高度在工作过程中保持稳定。所建立的波浪补偿预测系统具有自主学习能力,可以不断运用实测数据自我修正以提高精度,具有很高的实用价值。     

基于密码技术的Mobile Agent系统安全解决方案

Agent技术很好地解决了网络间任务分配及合作的问题,但Agent系统实际应用时的安全问题一直没有得到很好的解决。该文设计了一个可实际应用的Mobile Agent系统安全问题解决方案,该方案可以有效解决实际运行中Agent系统的安全认证及安全通信问题。介绍了该方案在个性化E-learning系统中的实际应用情况。     

基于ISM技术的个性化Learning-map研究

本文结合注释结构模式（Interpretive Structure Modeling,ISM）构建方法,以结构化教材和个性化教学为核心,建立起了教学过程中的Learning-map,并在此基础上实现了个性化Learning-Map。最后将该成果用于E-learning系统,实现了学习的个性化和协同化,体现了和谐人机交互理念。     

基于物联网的温室大棚卷帘自动控制系统

目前农村地区温室大棚多数为人工手动控制卷帘收放,耗费大量人力,并且遇到突发情况无法及时收放卷帘。针对这一问题,设计开发出一套简易经济的无人值守卷帘机自动控制系统。同时设计了手机APP或PC端控制系统,当网络畅通且设备均连接上同一网络时,对于卷帘机能够直接实现"人不在场"的远程自动控制。本课题参考北方地区的单面温室大棚的结构搭建了一套温室日光大棚基础架构模型。首先利用传感器采集棚内的温湿度、光照与土壤PH值;然后将这些数据传输给物联网网关,网关将数据上传至云并下传至手机;最后网关通过代码编程,实现通过手机APP设置定时、延时、控制大棚卷帘机收起和放下卷帘,且在网关内部能够对光照度、温湿度进行判别,当超过预设的最低/最高阈值时自动放下/收起卷帘,实现了无人值守远程控制卷帘机,并且在突发性灾害天气情况下也会起到有效的防护作用。     

智能实验室管理与控制系统的设计

针对目前实验室由人工管理而引起的低利用率以及存在安全隐患等问题,设计并实现了一种基于物联网感知的智能实验室控制系统。为了实验室管理员能在移动端随时了解实验室的相关环境状态并对实验室设备进行远程操控,本课题构建了基于物联网感知的实验室控制系统,包含环境检测、后台管理系统和门禁设置三大模块。结合传感器技术、RFID技术、物联网网关技术和WiFi技术等,系统可以在环境监测模块对实验室的环境参数进行实时的监测、采集和分析处理,在服务器端可以控制实验室照明的开关等,实现了物联网实验室的智能化、可控化,且集成化程度较高。本系统能够有效利用实验室资源,实现人力资源的节省和合理分配,改善实验室环境,且在一定程度上减少能源的消耗,对科研人员研究效率和实验室利用率的提高以及我国科研事业的发展起到了积极的作用。     

基于遗传算法的机器鱼水中路径规划

针对机器鱼水中路径寻优的具体要求,提出一种以遗传算法为基础的机器鱼路径规划方法。通过介绍遗传算法的3种基本操作,将遗传算法应用到试验场景中规划出最优路径,分析研究了一种根据目标点与机器鱼的距离变化而改变机器鱼运动速度的策略,并进行仿真分析和实验。仿真结果表明：采用遗传算法的水中救援路径规划可将救援时间缩短30%以上,提高了寻优效率。说明遗传算法对机器鱼的路径规划具有积极效果和快速寻优特性。     

基于NB-IoT智能水表的家庭用水智能监控

针对当前传统机械水表抄表效率低、误差大、范围小等问题,设计了基于NB-IoT智能水表的家庭用水智能监控系统。系统基于NB-IoT无线传输模块实现智能抄表、监控用水量,另外设置报警系统,可实时监测用户用水的异常情况,方便用户节水并及时处理漏水问题。基于NB-IoT的智能水表是物联网技术的应用之一,随着物联网产业的崛起,智能水表终会取代机械水表,逐步实现智慧城市用水监测的自动化和智能化。