摘要：为精确获得运动姿态下服装对运动员整体和局部关键部位的减阻效果,基于运动员冬季运动动态姿势的三维人体数据,合理构建人台硬质内壳与柔性皮肤层的结构,并结合空气动力学等方法设计薄膜压电传感器的置入点位,为人台搭建完整的传感系统,开发了一款冬季运动智能柔性人台,并对该柔性人台进行了实际的风洞测试。结果表明,该人台可实现多点压力信号实时同步采集,不仅可得到人体局部关键部位的具体阻力数据,还可模拟测试速滑运动员在运动情况下穿着不同材料或不同结构设计的竞赛服装的减阻效果,测试竞赛服装不同部位的减阻情况。智能人台发挥了柔性传感器在服装减阻结构设计中的应用价值,使服装减阻测试更为简单和精确。

摘要：针对目前带式输送机张力检测存在易损坏及准确性和可靠性差的问题,提出了一种基于光纤传感的带式输送机的张力检测方法。将法珀腔传感头置于带式输送机张紧装置的液压回路中,液压回路的压力使法珀腔传感头的硅膜片产生形变,引起法珀腔传感头反射光变化;光电解调器光路接收法珀腔传感头的反射光后,经光路解调后得到反射光谱,通过光电解调器电路的光电转换、处理、分析后,得到反射光光谱的自由光谱范围,再根据油缸内部面积计算出带式输送机张力,实现了带式输送机张力检测。根据双干涉效应原理设计了法珀腔传感头,采用Jetson Nano嵌入式系统开发板设计了光电解调器硬件,采用Python语言设计了光电解调器软件,并进行了实验研究。实验结果表明:该方法能够实现带式输送机张力检测,压力测量范围为0~25 MPa,灵敏度为0.148 nm/MPa,测量精度为0.1%,不易损坏,抗干扰性好,准确性和可靠性高。

摘要：为有效解决目前木材图像异常边缘区域检测精度不高的问题,提出一种基于特征重建的无监督异常检测模型FRNet。设计多层级特征提取器为图像子区域生成多个空间上下文特征表示;多尺度特征生成器将多层特征融合为一幅具有多尺度特征表达的特征图;设计具有跳跃连接的卷积自编码器,通过补充下采样时丢失的细节信息重建特征图,根据重建误差定位异常区域。在构建的木材异常数据集上进行实验,其结果表明,FRNet取得了最好的异常检测性能。

摘要：Micro LED器件具有高亮度、低功耗和高可靠性等优点,但Micro LED显示像素巨量转移和光提取效率低的问题为其应用带来挑战。开发了具有高转移效率和出光效率的单片64×64 Micro LED微显示阵列,提出了倒装型GaN基单片Micro LED微显示阵列芯片和Si基驱动电路的设计方法及集成工艺。通过时域有限差分(FDTD)方法对Micro LED微显示阵列光学特性进行了建模分析,设计了一种提高Micro LED微显示阵列出光效率的光提取结构。结合仿真结果,开发了一种在Micro LED蓝宝石衬底表面制备光子晶体结构的聚焦离子束(FIB)微纳加工工艺,并进行了器件加工。测试结果表明,蓝宝石衬底上加工的光子晶体结构可以提高Micro LED器件的表面出光效率,光功率平均值提升了16.36%,对Micro LED微显示阵列加工及微显示像素光提取问题具有借鉴意义。

摘要：设计了一种新型塔式聚光器,分析了北斗定位追光算法对光能的利用率,运用模糊逻辑的PID控制算法,验证系统的鲁棒性,实现仿真实验教学研究与设计。对聚光镜场模型进行改进,得到三级反射光线分布规律。使用Tracepro软件进行光路仿真,根据计算和仿真得到的阈值,搭配两自由度舵机,建立三级反射式镜场。并通过引导学生改进实验算法和设计多级镜场来提高系统追光的准确性以及聚光的效率等。知识仿真实验设计涉及机械、光学、电路以及控制等学科知识,功能扩展性好,实用性高。知识探索光电控制系统设计的仿真实验教学改革路径。

摘要：呼吸监测智能服装是生理体征监测类智能服装中的一类,可以通过对呼吸信号的监测来反映穿着者的健康状况。文章针对消费者对日常呼吸监测的需求,利用缺口光纤开发压力传感器,并进行不同结构传感器的性能对比,制作出具有呼吸监测功能的智能服装。试验表明:所设计制作的基于光学传感技术的呼吸监测智能服装与商业呼吸监测传感器监测结果一致,呼吸监测准确率达到了95%,能够为消费者在不同姿势下的呼吸监测提供保障。

摘要：为提高通信网络带宽资源的利用率,针对可见光通信(VLC)上行系统,设计了一种基于超鞅理论的服务效率优化算法,以应对终端业务对网络服务质量(QoS)的差异化需求。该算法首先通过构建基于马尔可夫调制的On-Off(MMOO)过程与ALOHA随机接入过程的网络队列系统模型,推导了各终端设备成功接入协调器的概率。接着,利用超鞅理论评估了系统的时延性能,并将多用户QoS高效保障问题转化为一个受鞅域时延界约束的服务速率最小化问题。最终,采用蜜獾算法(HBA)来求解该问题。仿真结果表明,该算法能满足终端业务的不同Qo S要求,并优化了网络服务效率。

摘要：超透镜是基于超表面和超光栅的器件,可实现对入射光振幅、相位、偏振等的灵活调控,具有轻薄、易集成的特点。但超透镜的制作周期时间长、成本高,寻找一种易加工、低成本、高效的方法制造超透镜是非常有必要的。本文设计了一种高效波前控制电磁波的太赫兹(Terahertz,THz)全介质超光栅,当电磁波垂直入射时,超光栅将电磁波束弯曲至T-1衍射级。通过仿真模拟可知,当P偏振光入射时,可将83.44%的透射能量集中在T-1衍射级,S偏振光入射时可达到82.73%。基于设计的超光栅,当0.14THz电磁波入射时,设计了数值孔径为0.39的超透镜,利用3D打印技术加工工艺制备,并搭建扫描测量系统验证该设计。测量结果表明,超透镜焦距为114.5mm,与仿真设计相一致,同时测得了光斑的大小,最后搭建的THz透射成像系统表征了超透镜的成像能力。这项工作在光学传感、通信和超分辨率成像中具有潜在的应用价值。

摘要：针对机器人触觉传感器设计中,传统阵列传感器中的刚性元件和导线所导致的灵活性和扩展性不良等问题,提出一种基于电阻抗成像理论的柔性触觉传感器,设计一种便携式EIT系统。本传感器由导电橡胶和水凝胶制成,通过EIT系统对电极施加激励信号采集材料边界电压,利用差分放大电路、数模转换电路进行采集信号处理,运用共轭梯度算法实现图像重建,最终得到触摸力与电导率的相对变化之间信息。实验结果表明,所设计系统在不使用内部电极的情况下实现7.3±4.2mm的单点位置检测误差,可以有效地检测触摸面积和触摸点中心位置,并反映出触摸力度和材料电导率变化之间的定量关系。

摘要：针对传统的连续无创血压测量设备结构复杂、体积大、不宜穿戴、限制患者运动等问题,设计一种可穿戴设备对人体血压进行实时无创测量。通过硬件设备同步获取心电-脉搏波信号,设计信号处理算法,提取特征点用于后续血压估计。应用MIMIC数据中心电-脉搏-血压信号计算脉搏波传导时间及射血前期,并利用最小二乘法进行线性回归分析,构建血压测量模型,实现个性化血压检测算法。实验验证结果表明:采用该技术检测人体血压时,误差的标准差在±8 mmHg(1 mmHg≈133 Pa)范围内,平均绝对误差小于5 mmHg,满足AAMI国际血压计准确性评价标准的要求。