摘要：市面上现存的自动切割果蔬机器多数为大型机器,不适用于日常生活。为了提高果蔬切割效率,设计了一种基于物联网的果蔬鲜切系统,包括机械臂抓取设计与实现、果蔬鲜切系统设计与实现。文中的果蔬自动鲜切系统使用STM32F1的串口与服务器通信实时控制指令、STM32F103C8T6为控制核心,后端使用Netty编写服务端让Web网页端与硬件模块进行通信,满足果蔬切割条件后由任务指令控制摄像头采取图像和机械臂的伸缩、旋转以及升降,通过逆运动分析控制机械臂的移动夹持果蔬,实现自动切割与运输果蔬的功能。该系统通过网页进行可视化自动控制,使用方便,具有很好的推广前景。

摘要：基于介电润湿(EWOD)效应的数字微流控(DMF)系统能实现微升级别的多个液滴移动、分裂、合成等操作。针对目前基于EWOD的DMF系统液滴生成和分裂精度不高、效率低、难以精准控制的问题,在传统的电极设计基础上,设计了一种可以实现液滴精准生成和分裂的混合型驱动电极的EWOD芯片,并且研制了能与设计芯片匹配的驱动控制系统。最终实现了一套具备液滴生成、分裂、定位以及反馈功能的数字微流控方案。实验结果表明提出的方案能够提高液滴生成和分裂的成功率和可靠性。与传统的正方形驱动电极的EWOD芯片相比,该EWOD芯片液滴生成的误差率降低了约7%,单个液滴生成的时间缩短了约240 ms。同时研制的基于嵌入式系统和机器视觉的驱动控制系统可以为其他研究EWOD器件的相关团队提供一个可靠的一体化实验验证平台。

摘要：基于介电润湿(EWOD)效应的数字微流控系统(DMF)能实现微升级别的多个液滴移动、分裂、合成等操作。为了降低EWOD器件异质液滴之间的交叉污染,减少化学合成和生化检验在EWOD器件中的完成时间,保证器件的可靠性,通过MATLAB平台对DMF系统环境进行空间建模,在基本A^(*)算法的基础上,将拐点作为估计函数值的影响因子,融入液滴碰撞策略,提出了针对EWOD器件流体特征的改进A^(*)算法。通过对化学合成实验的仿真模拟,该算法表现出了较好的液滴寻址优化特性。对比基本A^(*)算法,在相同路径长度下(64个驱动电极),该算法能够有效减少冗余的拐点(减少10个)和液滴到达目标电极时间(减少约23 s)。此外,改进的算法在复杂条件下(存在未知和已知故障)的多液滴合成实验也表现出较好的适应性(只需要24个时间戳即实现合成)。实验结果证明提出的液滴寻址算法对EWOD器件中多液滴的路径规划和调度优化具有较好的应用性和可靠性,可有效减少液滴应用在EWOD器件中的完成时间。