摘要：基于三台树莓派4b单板计算机,搭建了包含一个Master节点和两个Node节点的Kubernetes计算集群,实现了云原生应用的便捷部署、自动编排和可靠运行。首先构建微服务组件,然后基于Docker实现组件程序容器化,最后将微服务系统部署于Kubernetes集群,实现了自动伸缩、负载均衡、资源调度和可观察性等服务治理特性。该实验涵盖了云原生程序从开发到容器化、再到集群部署并提供服务的全过程,并且以低成本的树莓派4b裸金属机器为集群硬件设施,实现了完整本地物理集群的构建。学生通过该实验的学习实践,能够更好地掌握云计算集群的设计思想和实践经验,更全面地理解云原生服务的概念、原理和构建方法。

摘要：农作物病虫害是我国农业生产中的常见灾害,其种类繁多,数量大,常常会突然大规模暴发,给我国农业生产以及国民经济带来损失。为解决农作物病虫害问题,减少农业生产损失,设计了基于树莓派4b的病虫害检测与治理系统。该系统包括控制组件、成像组件、环境检测组件、药剂投放组件和行走避障组件硬件以及云平台,其通过机器视觉技术采集病虫害图像特征,上传至云平台中所搭建的信息库进行信息评估,生成适合当前环境的解决方案,控制药剂投放,实现精准防治。该系统在平原、山地以及其他各种复杂的环境中都能发挥出色的性能。

摘要：设计了一款基于树莓派4b与STM32的防疫巡检机器人,选取STM32F103C8T6作为最小系统完成麦克纳姆轮小车的运动控制和循迹巡检功能.通过树莓派4b构建的人脸模型、口罩模型与摄像图像进行实时对比,监测并采集目标区域人群口罩佩戴情况,并通过热像仪传感器检测人体体温是否在正常值范围.采用python进行深度开发,实现语音唤醒及语音交互等功能.巡检机器人采集的数据通过无线传输模块实时发送至中央控制系统,完成巡检区域的口罩佩戴识别、异常体温筛查、安保巡逻等工作.

摘要：在医美技术日益成熟的今天,越来越多的人意识到护肤的重要性,尤其是传统医美行业蕴含着巨大的商业价值。而面膜作为传统护肤品的一种类别,得到了人们的普遍使用。然而,普适化的面膜已无法满足消费者对私人化、定制化的需求。因此,本文致力于满足当今人们对个性化面膜的需求,并在此基础上设计了此款智能面膜打印机。该产品是基于3D打印技术与人脸肤质检测技术,并结合app建设的智能面膜打印机。旨在服务于当今人们对个性化面膜的需求,具有实时性、便捷性、个性化定制等特点。针对不同肤质进行治理。

摘要：海洋剖面信息对于指导渔业生产非常重要,尤其是了解海洋温度、深度和盐度等关键参数,这对渔业生产者快速掌握目标鱼种的海域环境及其变化趋势具有重要意义。研究并开发了一款面向远洋渔业生产作业的高效温深盐仪(conductivity,temperature and depth,CTD)数据处理系统,通过与CTD设备直接通信,实现即时传输和实时分析海洋温度、深度等关键参数,为渔业生产提供决策支持。该系统采用树莓派4b作为硬件平台,使用Python语言进行开发,结合Matplotlib库实现数据的可视化功能。系统通过RS232/RS485数据接收模块与CTD仪器进行通讯,实时传输和分析海洋数据,并提供判断温跃层和特定水温深度的功能。该系统显著提升了海洋剖面数据的处理和查询效率,使得渔业生产者能够更加精准地进行捕捞,大大提高了渔业生产中的决策效率。此外,该系统的便携性和操作简便性使得非专业背景的渔民也能轻松使用,使渔民能够充分利用现有科技进行捕捞,切实体验到科技带来的便利和效益。通过高效CTD数据处理系统,渔业生产者不仅能够更快、更准确地获取关键海洋数据,还能及时调整捕捞策略,提高捕捞成功率,最终实现渔业生产的可持续发展。

摘要：为解决传统茶叶种苗图像采集方法效率低下、成本高昂的问题,设计了茶叶种苗数字图像获取系统。本系统融合了传统RGb相机和树莓派4b控制的自动化硬件,解决传统茶叶图像采集的低效高成本问题。采用柔性链传送结构和齿形链传动确保茶叶种苗传送的精确稳定。人机交互界面的设计实现了自动化控制,包括采集、存储路径选择等功能。经过系统测试,表明系统稳定可靠,能够满足科研对茶叶种苗图像获取的需求,在茶叶图像获取方面具有广泛的前景。

摘要：文章提出一种基于机器视觉的智能乒乓球拾取机器人的设计方案。使用YOLOv5-Lite算法在PC端进行乒乓球目标检测模型训练。实验结果表明,该模型的准确率达到84.1%,模型内存大小为3.3Mb。使用ONNX推理的方式部署至树莓派4b上进行实时检测,其帧率达到了每秒6-8FPS。机器人控制使用STM32单片机与PID算法结合,使机器人可以移动到目标乒乓球前实现乒乓球拾取。经过整体测试,文章设计的乒乓球拾取机器人可以自主收集乒乓球,在一定程度上减轻人工负担。

摘要：为降低因驾驶员疲劳驾驶、醉酒驾驶等导致的安全事故发生率,使汽车能够自主感知周围环境、自主监测可能发生的危险并预警,并在必要时能主动介入,以规避危险的发生,自动避障成为目前研究的热点。在现有技术的基础上,设计了一款基于树莓派4b和激光雷达装置进行平台搭建的ROS机器人小车。避障信号获取系统主要由激光雷达、深度相机组成,且在全局路径规划中分别采用A^(*)与HybirdA^(*)算法,局部路径规划采用TEb(Time Elastic band)算法。通过试验结果表明,激光雷达与深度相机相结合,可快速准确地扫描周围障碍物,有效减少了扫描的视觉盲区,并且可在PC端构建SLAM地图,规划出小车的最佳避障路径,最终使小车成功避开障碍物。

摘要：为解决蔗芽识别在蔗种定向机械化种植速度不匹配问题,提出基于改进YOLOv4-Tiny的蔗芽快速识别方法。将主干网络融合SE-Resnet模块实现注意力机制以增强蔗芽的特征;颈部网络结构多增加一层预测尺度并进行锚框的K-means重聚类,利用浅层网络的细节信息来提高模型对小目标蔗芽的检测能力;设计人机交互界面实时显示蔗芽识别定位信息。该研究将改进YOLOv4-Tiny算法和NCS2加速推理部署在树莓派4b设备中测试,试验结果表明:识别蔗芽精度达到95.87%,平均精度均值mAP为92.46%,基于树莓派检测速度为0.61 s,模型大小仅为23.2 Mb。实现部署在嵌入式设备中准确快速识别蔗芽,解决蔗种蔗芽识别速度慢制约蔗种机械化播种速度问题,为蔗种机械化定向种植提供解决方案。

摘要：风扇控制技术已发展到一定程度,但仍存在人体舒适程度、控制精度以及能耗等问题,使用了一种具自主性的控制策略来更好地满足用户需求。通过分析书房风扇控制系统的工作原理,建立包含电机转速、风速和人体感温度等变量的风扇数学模型,研究并构建强化学习智能体,完成风扇控制仿真系统的建立与调试。选择合适的元件,搭建以树莓派4b为控制器的风扇控制硬件系统,使用Python语言完成树莓派风扇控制程序的编写。将DDPG算法引入书房风扇系统,使人体降低的体感温度曲线达到超调量为0,无稳态误差的响应效果。当开启自运行模式时,电风扇不仅能准确识别并朝向人的位置,而且能够更快更稳地实现人体降温,提高人的体感舒适程度。以人体舒适程度为出发点,将强化学习DDPG算法引入到具有时滞性、不确定性的风扇系统,有利于智能的控制策略在家电行业中的研发与应用。