摘要：针对传统物料运载小车智能化程度差、运输效率低以及稳定性弱等缺点,为了减轻劳动强度,提高物料运载小车控制系统的智能化水平,以STM32F407处理器为控制核心,使用直流减速电机驱动麦克纳姆轮实现小车全方位移动,利用光电开关检测物料触发摄像头,通过Open MV扫描物料二维码获取信息,识别特征点,采用单舵机控制机械臂获取和释放物料,实现目标物的识别和搬运功能。测试结果表明:智能视觉运载小车系统能够准确识别和稳定运行,具有识别精度高、实时性能好、运输效率高等特点,满足总体设计要求,具有一定的应用推广价值。

摘要：针对生态监测的需求,提出了一种基于STM32和深度学习的扑翼机系统设计。扑翼机具有高度的机动性和灵活性,能够在复杂环境中进行监测和数据采集。文章利用深度学习算法对扑翼机采集的生态环境数据进行分析和处理,以实现对生态环境的实时监测和数据分析。具体地设计了一种基于卷积神经网络的生态环境数据分析算法,能够实时地根据扑翼机采集的数据,对环境参数进行分类和识别。该系统由数据采集、无线收发、数据监控及数据存储等功能模块组成,使用高精度摄像头传感器实现对森林等地区环境参数的采集。实验结果表明,该系统具有较高的监测精度和实时性,能够为生态环境保护提供有效的数据支持。

摘要：为解决传统人工消杀流程繁琐、效率低且难以保障工作人员的安全问题,结合消杀场所实际情况,设计了一种可适应于多种场合的新型消杀机器人完成消杀作业。使用STM32F407芯片作为防疫消杀机器人的控制核心,通过ESP8266 WiFi模块收到指令并前往相应的位置执行,使用K210搭配YOLO算法进行目标检测,并通过模糊PID算法提升了机器人导航偏差校正的功能。使用三维建模软件SolidWorks对本装置进行实体参数化建模,并对核心部件进行仿真,使其满足强度要求。该机器在一定范围内的未知环境中能完成智能避障、地图构建和路径规划,可以实现区域全面消杀、人员自动测温、语音警示播报等功能。结果测试表明,所设计的消杀机器人具有稳定可靠、高精度、低功耗等特点,能够有效降低工作人员的病毒感染风险及工作强度,提高消杀工作效率,具有一定的实用价值。

摘要：为了提高四旋翼飞行器的控制性能,提出一种改进的自抗扰控制技术,并应用于内环姿态稳定系统。首先,考虑到深度学习模型中激活函数的优良性能,利用sigmoid函数构建了一种结构简单、调参容易的跟踪微分器;其次,提出了一种fast-sigmoid跟踪微分器,解决传统sigmoid函数计算量较大的问题;最后,通过改进fal函数及增加速度状态量的反馈,提出了一种改进的扩展状态观测器(ESO),解决传统ESO高频抖动且收敛效率不高的问题,并进行了收敛性对比分析。仿真结果表明,所提出的改进自抗扰控制器在面对复杂干扰时具有更好的跟踪和抗干扰能力。

摘要：为解决传统轮式机器人在复杂地形中受限与腿式机器人控制策略复杂的问题,提出一种多地形机器人。结合激光即时定位与地图构建(SLAM)方法和自适应式轮腿机构,将树莓派作为运算单元,搭载(ROS)机器人操作系统,应用激光SLAM技术实现环境地图构建和机器人导航,同时结合深度模型和摄像头完成图像任务。自适应式轮腿机械结构使机器人能够根据环境需求自动切换为轮式或腿式行进模式。底层控制器采用STM32F407,机器人通过PID算法能实现精准的移动和机械臂作业。结果表明:该多地形机器人控制方法简单高效,在坡地、草地、坑地、台阶障碍物等复杂地形中展现了灵活移动的能力,最大翻越障碍高度可达250 mm,爬坡角度可达45°,在稳定性和适应性方面具有显著优势。

摘要：针对有线测控系统接线复杂、抗干扰能力差、后期维护成本高等缺点,提出了一种基于ZigBee高精度森林监测预警系统设计。该系统由数据采集、无线收发、数据监控、数据存储等功能模块组成,使用多种高精度传感器实现对森林局部地区环境参数的精确采集。ZigBee网络负责将采集到的数据以多跳传输的方式发送至协调器结点,协调器结点再与GPRS模块进行串口通信,通过GPRS网络将数据上传至PC机终端。监控中心主要负责与现场监测基站的实时通信,包括发送控制指令与接收环境数据。数据库用于存储检测系统上传的现场环境数据,主要负责整理分析各种数据信息,当异常数据出现后及时向远程用户提供帮助服务。

摘要：针对自来水管网渗漏检测难度大、供水水压不稳定、水质检测成本高的缺点,提出了一种基于GIS的低功耗供水管网检测系统设计。该系统由数据采集、无线收发、数据监控、数据3D可视化等功能模块组成,使用水流量传感器、余氯传感器、数字压力传感器实现对自来水管网渗漏点、水质、水压的实时检测。ZigBee网络以多跳的方式将数据发送至协调器结点,协调器与GPRS模块通过串口进行通信,将数据通过GPRS网络发送到PC机。使用CampusBuilder软件建立检测区域的3D视图,将导出的模型数据上传至ThingJS在线开发平台,平台通过WebSocket协议实时接收GPRS回传的现场数据,通过3D视图实时显示自来水管网的运行状态。当有异常数据产生时,系统及时发出警报,并指引维护人员到故障点检修。

摘要：文中设计了一种磁耦合谐振式无线电能传输的电动小车无线充电系统,将5 V直流电通过磁耦合进行无线发送并由接收端接收,将接收到的电能储存在超级电容中,用于驱动电动小车运转。采用两个MSP430F149单片机,一个在发射端产生逆变器驱动脉冲,控制发射线圈的接入与断开,另一个在接收端控制小车的循迹和运动。实验结果表明,该系统能够实现电能的高传输效率,传输功率范围大,传输距离适中,且具有一定的水平抗错位能力,能够用于电动小车、扫地机器人等的无线充电。

摘要：针对乒乓球运动时乒乓球散落满地的情况,设计了一种新型栅格式自动乒乓球拾取机。该拾取机采用OpenMV进行视觉识别,通过STM32F407进行运动控制、拾取、显示,能够对场地中散乱的乒乓球进行快速识别并进行拾取,实现栅格挤压式拾取与后方收集仓的结合,具有结构稳定、捡拾效率高的优点。该拾取机能够实现乒乓球的捡拾和收集回仓功能,代替传统的人工捡拾器,节省了人力,提高了捡拾效率。

摘要：单片机课程是一门软、硬件结合,具有很强实践性的课程,它涵盖了电子、计算机、自动化控制等技术,教学的难点是学生实践与创新能力的培养。针对单片机课程教学现状,遵循以成果为导向、学生为中心、持续改进的(OBE)教育教学理念,文章提出以“项目+思政”为载体,形成专业教育、思政教育与创新创业教育“三课融合”的教学模式。该教学模式依托学科竞赛,形成课程设计作品、科技竞赛作品、创新创业作品和毕业设计作品的成果导向,实现了单片机课程与专业教育、特色育人、实践创新紧密联系的教学目标。