基于虚拟仿真技术的足式机器人创新实验平台开发

为满足足式机器人教学实验需要及提高实验平台可靠性,研制了一种基于虚拟仿真技术的足式机器人创新实验平台。该实验平台基于PyBullet虚拟物理引擎搭建,通过设计步态规划、步行控制等功能模块,能够完成足式机器人步态规划、步行控制等算法的仿真验证等任务。同时,依托该平台展示涉及机械设计、软件开发等专业方向的教学内容,有利于智能机器人课程实践教学的开展。基于该创新实验平台,设计了一个拥有13个自由度的足式机器人,能够完成自主步行、上楼梯等功能。实践表明,该创新实验平台具有实验成本低、高度可定制化的优点,非常适合科学研究和实验教学中需要个性化定制机器人的应用场景。     

人工智能驱动下的雷达发展思考

智能化雷达在现有雷达技术的基础上,利用人工智能技术及先进的信号处理技术,赋予雷达自主的感知、决策、学习、执行和协作能力,从而提升其对复杂环境的感知能力及对目标的探测能力。文中针对人工智能驱动下的雷达技术发展问题,首先,分析了人工智能技术在雷达系统中的应用现状;然后,结合人工智能技术以及雷达信号处理技术的发展,从大数据、多平台协同、多源信息融合、人机混合增强以及自主智能感知等方面对人工智能驱动下的雷达发展趋势进行探讨;最后,结合人工智能驱动下的雷达发展趋势,提出了有针对性的发展建议,并进行总结。     

专题:面向人(机)-机交互的柔性传感器及其智能感知系统

内容导读,当前人工智能、智能机器人、人机交互理论与技术发展迅猛。随着传感器、集成电路设计和智能算法的进步带来机器人感知能力的快速提升,人工智能中柔性传感器、智能机器人、人机交互算法的应用不断取得进步。基于柔性传感器的人与机器人的交互、机器人与机器人的交互以及人机协同作业等领域已有一定的成功应用,因此学术界掀起了柔性传感器、柔性共形天线、人(机)-机交互智能感知系统与智能算法的研究热潮。     

基于模糊控制的智能车系统设计

随着汽车工业的发展,汽车智能化成为大势所趋。智能汽车是一个集环境感知、规划决策、自主控制等多种功于一体的综合系统,它集中地运用了计算机技术、人工智能与自动控制技术、现代传感器技术、信息与通信等技术,是典型的高新技术的综合体。通过以四轮车模为研究对象,以MC9S12XS128单片机为主控芯片,设计并实现了一个基于模糊控制的智能车控制系统。通过仿真与实验,证明所提出的控制方法能很好完成智能车的导航控制。     

电子信息与人工智能交叉型实验教学实践

针对电子信息实验技术落后、拔尖创新人才培养受限、教学实验箱笨重不便问题，探索电子信息与人工智能交叉型实验教学改革。将人工智能前沿技术融入电子信息大类基础实验教学，设计基础验证性、综合设计性、开放探索性等层次化实验教学案例，自制FPGA综合应用实验教学平台。有效牵引学生从填鸭式知识获取向主动探索转变，增强自主探索能力，契合“电子信息+人工智能”复合型人才培养目标。     

基于LabVIEW的手术机器人虚拟仿真平台设计

为了清晰地观察手术机器人的运动状态,文中提出了一种基于LabVIEW的3D虚拟仿真平台构建方法。该方法将图形化编程软件LabVIEW作为构建平台,结合SolidWorks机械建模、LabVIEW的GUI前面板、三维显示控件以及LabVIEW Robotics工具包搭建了可视化程度高、模型效果逼真的手术机器人3D虚拟仿真平台。针对文中设计里自主构建的从手机械臂和主手操作台,详细讲述了虚拟仿真平台的构建过程,并且使用算法实现了手术机器人在主从控制系统中的实时参数控制。最后结合MATLAB对手术机器人末端位置运动进行测试对比。测试结果表明轨迹路径一致,可以通过该方法实现对手术机器人的虚拟仿真平台构建。     

虚拟仿真实验平台在实验教学中的应用

阐述虚拟仿真实验平台的特点,分析案例教学中的虚拟仿真实验平台应用策略,包括融合传统实体实验、创设自主学习模式、创新实验教学方法、实现计算机技术、网络技术和自动化技术的结合。     

关于足球机器人系统工作模式及RoboCup仿真比赛机制的研究

机器人足球比赛是一个有趣且复杂的新兴人工智能研究领域,他融合了实时视觉系统、机器人控制、无线通讯、多机器人控制等多个领域的技术,为人工智能和智能控制的理论学习与研究及多种技术的集成应用提供了相当好的实验平台。对足球机器人系统的2种主要工作模式进行了比较和分析,并讨论了RoboCup仿真比赛的机制,对于分布式人工智能理论的研究具有重要意义。     

基于大数据的教育智慧平台的设计与实现

传统教学方式中教师与学生的活动受教案约束,教学方式老化,不具备通过大数据拓展学生学习的能力,导致学生课后自主学习和课外交流能力低。为此设计基于大数据的教育智慧平台,其总体结构包括物理层、虚拟资源层、逻辑层、展现层、应用层、网络层和用户层;平台中大数据中心模块通过网络和传感器等设备采集所有业务数据,并将业务数据保存在海量数据存储设备中;软件设计部分使用多特征融合采集算法采集学生数据后,通过基于关联分析技术的成绩预警算法完成学生成绩的预警。实验结果表明,所设计平台不能提升课后自主学习和课外交流能力的学生仅占比5.15%,4.49%,95%以上的学生使用该平台后反馈较好,说明该设计平台可有效提高学生课后自主学习与课外交流能力,应用效率较高。     

基于虚拟仿真平台的航天器编队实践课程建设

北京航空航天大学所开设的《航天器智能自主编队控制》较侧重于理论性,缺少有特色的创新实践模块,不利入学生直观理解理论知识的原理和应用方法。为激发学生对该前沿领域的兴趣和树立空天报国的航天梦,通过采用虚拟仿真设计技术,开发了航天器编队经典构型仿真实验平台以及航天器线性双脉冲交会仿真实验平台,构筑了理论课程与工程实践中的桥梁,培养了学生创新实践能力。     

基于人工智能技术的机器人运动控制系统设计

设计一种基于人工智能技术的机器人运动控制系统,确保机器人更好地理解人类的意图,并提供更加人性化的服务。该系统通过运动数据采集与传输组件连接机器人的轴电机,采集机器人当前运动数据后,将其传输到控制器组件内,控制器组件依托X86架构工控机,使用PIC总线将采集到的机器人当前运动数据发送到基于人工智能技术的机器人运动路径规划模块内。该模块运用人工智能技术中的A*算法获取机器人轨迹路径规划结果后,依据该路径规划结果,将人工智能技术中的神经网络和模糊B样条基函数相结合,建立模糊B样条基函数神经网络控制器。该控制器输出机器人运动控制指令,并发送给伺服驱动器组件,伺服驱动器负责驱动机器人轴电机,控制机器人运动。实验结果表明：所设计系统具备较强的机器人路径规划能力,可在复杂路径情况下实现机器人运动控制,且控制精度和控制阶跃响应能力均较强。     

基于THVZ-1实验装置的电机转速虚拟测试平台开发

为帮助学生理解虚拟仪器的构成与应用原理,培养实践能力,本院开发了电机转速虚拟测试平台.该平台以现有THVZ-1实验装置的硬件和软件为基础,集成运用传感器技术、采集卡接口技术和Visual Basic软件开发平台实现了电机转速信号的动态显示和测量.实际教学表明,学生通过参与该平台的开发,提高了学习兴趣和综合应用能力.     

基于信息技术的精细化虚拟仿真实验教学——以《叶轮机械原理实验》为例

<正>信息技术的快速发展激发了教学形式的变革，为促进虚拟仿真实验教学在技术与教学方面的深度融合，提高学生的综合能力与创新能力，本文针对专业基础类课程的实验教学，基于精细化虚拟仿真技术，分别在实验教学条件、教学内容、教学模式等方面进行了改革实践。在教学应用方面，更新基于技术的教学法，设计精细化虚拟仿真实验环节，建设实验教学平台，丰富精细化评价模型，促进教与学的深度融合，对专业领域的人才培养进行了探索与实践，将精细化虚拟仿真实验及实体实验有机融合，推动了专业基础类实验课程教学质量的提高。     

基于虚拟仪器技术消除残余应力的综合实验平台

研发了基于开放式模块化和虚拟仪器技术的消除残余应力综合实验平台。平台兼顾了软硬件的优点,能够为学生开出创新实验、综合设计实验、研究性实验和面向工程应用实验等多种实验,为了培养学生的创新实践能力、自学能力、独立分析能力、多学科知识综合运用能力和解决工程实践能力提供了重要途径。     

分布式发电与智能微电网虚拟仿真实验设计与实现

针对难以开展分布式发电、微电网规划设计、运行控制等物理实验的难题,基于虚拟仿真3D技术构建了海岛和工业园区微电网场景,设计了实例认知、仿真实验、综合设计三层次五模块实验教学方案。通过该虚拟仿真实验,有助于学生掌握微电网规划设计、能量管理、参数设计等原理与方法,全面培养学生分析解决问题能力和研究创新能力。     

基于RPA的智慧办公协同平台框架设计研究

随着数字经济的快速发展，人工智能的浪潮掀起，协同办公系统带来的自动化受到了世界各国的普遍重视，企业对在线办公提出了便捷、效率、安全等新需求。文中设计并实现了一个基于RPA的协同智慧办公平台框架，探讨了RPA技术对协同管理的支撑，通过挖掘企业日常办公系统中典型的重复劳动场景，将自动化机器人作为企业的虚拟劳动力，开展RPA在典型场景中的应用，从而有效提高了在线办公的质量。文中还分析了RPA在平台框架设计与应用中的难点问题及应用优势，希望能为推进协同办公智能化、信息化建设提供一定的参考。     

六脚足球机器人的设计与实现

机器人是科学技术的综合应用,它集电子科学,材料科学,软件研制和精密机械于一体,更是人工智能的集中体现。目前足球机器人主要是双足机器人,而六脚足球机器人的研究能在一定程度促进多足机器人的技术发展。文中通过设计动作系统、避障系统和视觉识别系统,利用51单片机来实现六脚足球机器人的避障,足球识别和射门动作等功能。     

虚拟项目教学法在组合逻辑电路教学中的应用

本文介绍虚拟项目教学法在组合逻辑电路教学中的应用。综合运用门电路、编码器、加法器、译码器等组合逻辑电路知识完成加法计算器的分析和设计。实践表明,借助Multisim12开展虚拟项目教学能够提高学生的自主学习能力和创新能力。     

一个基于情景演算的自主非玩家角色模型研究

与传统的将人工智能技术嵌入到游戏引擎的设计方式不同,通过为自主非玩家角色（Autonomous Nonplayer Characters,ANPCs）设计一类智能控制器将人工智能技术从游戏引擎中分离出来．用户通过三个接口与智能控制器交互,三个接口分别描述了ANPC的感知、思考以及行动．提出了一种扩展的情景演算来融合三个接口,并解决ANPC行动结果的不确定性以及为ANPC从认知模型回到实用世界模型提供形式化．基于ANPC模型实现了一个用于游戏的人工智能平台,实验证实利用该平台可以很方便地创建与真实玩家对抗的ANPCs．     

基于FPGA的CNN应用加速技术

FPGA(现场可编程门阵列)作为人工智能应用的新加速载体,可替GPU对人工智能应用推理阶段进行加速。文中提出了一种新的人工智能应用加速方案,利用定点、矩阵压缩等方法对卷积神经网络(CNN)模型进行处理,优化CNN网络模型,并设计开发一套驱动软件框架以适配国产平台。该技术在飞腾1500A国产服务器上对卷积神经网络中的人脸识别与目标检测应用进行加速,运算性能较目前国产服务器运算能力提升30倍以上,实现自主可控的人工智能应用加速。