学情调查和数据驱动专业基础课教学探索

文章以“数字电子技术基础”课程为对象,设计了基于教学数据和问卷调查的教学框架。通过学生情况调查和雨课堂教学数据掌握学习状态和学习能力,针对性设计了个性化作业布置、拓展延伸、疫情线上自学跟学双通道等特色教学方式。结课问卷表明教学设计得到了良好评价和认可。     

毫米级全方位微装配机器人的识别、定位及运动控制

介绍了一种毫米级全方位微机器人,设计用于微型工厂中的微装配操作.采用外部计算机视觉系统进行监控,先利用CCD摄像头捕捉微型机器人顶部及夹钳上的特征标志,再通过设计的视觉处理方法,实现了对微机器人的高精度识别和定位.在利用计算机视觉进行反馈控制的基础上,采用了对装配平台进行分区、快速前进与高精度步进相结合的运动控制策略,实现高精度的微装配任务.实验验证了以上方法和策略的有效性.     

微小型移动机器人的路径规划及编队研究

针对微小型移动机器人的路径寻优及编队问题,提出了路径规划与轨迹跟踪相结合的方法来实现多机器人的编队任务。首先提出了基于传统蚁群算法的改进算法,仿真结果证明,改进算法通过改进参数及初始信息素矩阵,使其收敛速度提高了50%,全局寻优能力提高了30%。其次设计了基于李雅普诺夫算法的轨迹跟踪控制器,仿真结果证明,其误差最终趋于0,验证了该控制器的稳定性。最后结合李雅普控制器和路径寻优算法,实现了多机器人在最优路径上的稳定编队。     

带采样保持功能的CCD驱动脉冲的设计方法

介绍了CCD的内部采样原理和应用EDA技术设计其驱动脉冲电路的原理,阐述了设计方法,同时就几种采样脉冲的产生方法及对输出信号的影响进行了研究,给出了电路仿真波形和CCD的实际输出波形.     

基于CPLD的1-Wire器件控制研究

采用软件延时法对1-Wire器件进行控制降低了测量系统运行效率。在详细分析1-Wire通讯协议的基础上,用CPLD设计实现了1-Wire器件的控制电路,其波形仿真图符合1-Wire协议要求,利用设计的CPLD电路作为接口,简化了单片机编程,实现了对1-Wire器件的中断操作,缩短了系统测量时间。     

毫米级微装配机器人控制系统设计

介绍了一种配备了压电微夹钳的毫米级微装配机器人.根据微机器人系统的功能要求设计了其硬件和软件控制系统.控制硬件以32位ARM核处理器为核心组成数模混合系统,使用了两片CPLD构建了微马达控制器和微夹钳控制器.控制软件是基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II而设计的多任务系统,包括微马达的控制及与计算机视觉系统之间通信协议等.实验结果证明整套控制系统能满足微装配应用要求.     

毫米级全方位微机器人结构设计与控制对运动精度的影响研究

运动精度是微操作机器人的一个重要参数。针对一种用于微装配操作的毫米级全方位微机器人,分析了影响其运动精度的两个重要方面,即结构设计与控制。分析了结构设计方面的优点和不足,主要涉及传动系统、轮子的安装等。控制方面涉及路径规划和驱动器电磁微马达等。针对微机器人直线运动的非线性问题,提出了对工作区域进行分区的路径规划控制方法。针对电磁微马达的结构特点,提出了矢量合成、力矩自平衡等特殊的控制方法和思想,将微机器人步进运动精度提高了3倍。应用微机器人进行的微装配实验证明了以上方法的有效性。     

“数字电子技术”合班课互动教学探索

笔者从香港理工大学的互动教学理念中获得启发,以活化教室为目的,本着采用实践、探索、改变的方法,对"数字电子技术"合班课进行了互动教学的探索。本文在对合班情况进行分析的基础上,有针对性地设计了互动教学内容和互动方式,在活化教室的同时让学生更好地领会所需知识,对互动中所反映的学生状况进行了正反两方面分析,最后提出了项目式教学的设想。     

环境温度自动测量和分析系统的研究

提出一种环境温度自动测量和分析系统。测量系统以K189CS2单片机为核心，外围采用Dallas公司的单线器件作为温度传感器和存储器，测量系统能对环境温度进行定时自动测量并存储测量结果。分析系统设置在PC机中，分析软件用Visual Basic语言编写。通过RS-232接口，分析系统可将存储在单片机中的温度数据提取到PC机中进行分析。详细介绍了系统的工作原理，并给出了一组温度数据的分析结果。