摘要：目的:针对当前公共卫生领域的消毒机器人具有成本高、场景限制、控制因素复杂等问题,设计一款集合人工智能技术和机器人技术的智能消毒喷雾机器人。方法:结合自主导航、自主路径规划、全局定位、自动避障、自动回充等人工智能技术及雾化消毒的医疗技术,构建具备以上功能的智能消毒喷雾机器人。并开展其对白色葡萄球菌和空气自然菌的消毒试验研究。结果:经过测试该机器人的消毒效果,空气中白色葡萄球菌杀灭率的检测结果>99.90%,空气中自然菌消亡率的检测结果>90%,均属于消毒合格。通过创新改进各模块功能,该机器人能在多种场所自动、高效、精准、安全地执行消毒灭菌作业,结论:该机器人具有操作便利,自动化程度高,场景应用丰富,消毒效果突出,安全性高等特点。

摘要：针对轧制行业容易发生机器轧伤工人手部的安全事故,研究一种视觉快速识别手部进入危险区域的方法,提出一种基于SSD(Single Shot Multibox Detector)改进的轻量型手部检测算法。将改进的神经网络MobileNet作为SSD主干网络对输入数据进行特征提取,并重新设计六个特征提取层;借鉴特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)设计特征融合策略,使较浅特征层获取更丰富的语义信息;使用K-means聚类算法对模型默认框进行调整,使模型检测更加具有针对性;最后引入迁移学习策略对网络训练进行加速。从现场生产视频中获取真实环境下的人手数据样本进行实验,该改进算法检测速度达到20FPS,平均精度均值(mAP)可以达到99.44%,模型大小仅为25.7MB,检测性能优于当前主流的目标检测方法。

摘要：桥梁健康监测中需要对多个传感器进行同步测量,目前的振弦传感器测量系统所采用的多个传感器分时异步测量方式,无法满足实际应用需求。提出一种多通道同步激励,同步测量的设计方案,给出了系统总体结构。硬件方面详细介绍了信号调理、激励驱动电路以及温度测量模块的设计思路。软件部分给出了系统软件工作流程,并详细阐述了扫频激励策略和振弦信号多通道同步测量方法的实现。实际应用证明,设计方案合理,系统运行可靠,测量精度高。

摘要：在汽车空调压缩机皮带轮的生产过程中,需要通过尺寸检测保证产品质量。目前的人工检测无法满足日益增长的质量要求和生产需要。针对此问题,研究了皮带轮尺寸检测技术。首先,根据皮带轮检测要求和形状特点设计了检测方案;接着,对比选择了照明方式,设计了测量路线,然后采用开窗式尺寸检测算法和三角测距法,可以对皮带轮的横纵向尺寸进行测量;最后,实验证明此技术方案适用于皮带轮尺寸测量,在此技术基础上略加改动,即可用在其他盘类机械零件的尺寸测量中。

摘要：为了提高LoRa在衰落信道下的误码率性能,该文设计了一种轻量级的增强型长距离(EnLoRa)物理层。首先,采用循环码移位键控(CCSK)作为纠错码,级联对角矩阵交织和啁啾扩频(CSS)调制技术,构造了一种新的比特交织编码调制(BICM)结构。然后,基于该结构,提出了一种基于比特对数似然比信息的软CSS解调和软译码算法,并将译码输出后的外信息作为先验信息反馈至解调模块,进行迭代译码。仿真结果表明,与相同码率的LoRa系统对比,EnLoRa系统在高斯信道下的编码增益提高了0.8 dB,在瑞利信道下的编码增益提高了7 dB。在此基础之上,通过多次迭代译码,还可以获得最大2.5 d B的额外收益。时间复杂度增加不到10%,空间复杂度增幅可忽略不计。该方法可望进一步降低物联网节点的功耗,在室内、市区和工业等复杂多径场景具有较大的应用价值。

摘要：传统植物照明设计只优化某一参考面的均匀度,导致植物生长空间内的光环境不均一。为了解决该问题,对空间照明均匀度评价体系进行了研究。首先,提出了三种潜在的立体化高空间照明均匀度植物光源设计方案,并借助TracePro光学仿真软件研究了结构参数对照明效果的影响。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,并结合ANOVA分析,获得了最佳方案的最优结构参数。然后,基于所得最优解,对植物生长过程中的照明效果进行了测试。最后,介绍了立体化光源系统相对传统阵列式LED光源的技术优势。实验结果表明:最优结构可提供一个均匀照明空间,该空间内的水平面照明均匀度和垂直面照明均匀度分别为92.00%和83.12%,并且两个空间参考平面上的红蓝光混色均匀度分别达到94.19%和90.70%。该植物光源系统可为植物提供其生长过程中所需的均匀空间照明环境。

摘要：为满足现代军用综合性光学仪器一机多用的要求,研制了500～1200nm波段宽带减反膜。采用混合H4、SiO2和MgF2三种材料制备宽带减反膜。通过实验分析了误差产生的原因,并借助膜系设计软件,对结果采用变尺度法进行模拟优化,最后在制备过程中通过改变每层的修正系数,解决了厚度误差对光谱特性的影响,最终用国产真空镀膜机制备了超宽带减反膜,在500～1200nm波段反射率平均小于0.5%。

摘要：为了解决气雾剂阀门行业包装的瓶颈问题和提高其包装效率,设计了一种针对气雾剂阀门行业的高速包装设备,进行了伺服电机的选取,并利用虚拟设计技术在ADAMS中对其进行了运动学仿真,仿真结果表明设备的机械特性比较平滑,提供了一种利用虚拟设计技术设计气雾剂阀门行业高速包装设备的方法。

摘要：目的探讨Mimics14.11软件数字化结合3D打印模型模拟手术辅助复杂骨盆骨折内固定的手术设计。方法筛选1例复杂骨盆骨折患者,将患者的骨盆及全套内固定物的薄层CT数据导入Mimics 14.11软件,进行骨折三维建模、骨折块虚拟复位、建立骨盆内固定物标准件库、选取最佳匹配的钢板及螺钉。3D打印出患者1:1的骨盆实体模型,在模型上按照数字化设计进行模拟手术,将骨盆重建板的位置、钉道长度和方向同数字化设计比较,确定术中使用的钢板及螺钉。最后,按照术前演练进行实际手术骨折复位、钢板内固定。结果模拟手术共植入2块重建钢板和15枚螺钉,钢板植入的位置、螺钉植入的方向均与数字化术前设计高度一致,钉道长度与数字化术前设计比较无显著性差异(P>0.05)。实际手术与模拟手术的手术效果一致。结论数字化设计结合3D打印技术实现了复杂型骨盆骨折的个体化、精准化治疗,明显减少了患者的出血量,缩短了患者的康复周期。

摘要：设计了一种基于主从逆变器的无感消弧有源接地补偿系统,由补偿接地故障电流的基波分量与有功分量的主逆变器以及补偿谐波分量的从逆变器组成。在电网正常时,通过恒频注入法和不对称电压法综合计算得到故障电流的基波分量与有功分量;在电网发生单相接地后,检测流过中性点的故障电流,利用快速傅里叶算法提取出谐波分量,然后迅速投入主从逆变器进行补偿输出,实现故障电流的全补偿,从而使得残流在总体上达到一个较低的水平。计算机仿真验证了以上设计的可行性和有效性。