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关键词： 传感器技术   机电一体化系统   应用  

摘要： 近年来,传感器技术获得了快速的发展,并在机电一体化系统当中得到了较多的应用.对此,即需要能够对传感器技术的应用情况进行把握,使其在系统中获得更好的经验.

关键词： CCD   CMOS   特点   研究  

摘要： 近几年监控设备的需求成持续递增状态,在目前主流的视频监控摄像头设备中主要分为CCDFPGA、CMOSFPGA、CCDARM+FPGA和CMOSARM+FPGA系统。从近几年来实际的使用情况来看,目前市场中CMOS和CCD的市场占有比例基本持平,其中各有优缺点。

关键词： 工业机器人   人机交互   接触任务   串联力传感器   柔顺操控   策略示范   策略学习  

摘要： 力传感器是工业机器人中的一种重要传感器,其可以感知机器人末端与外部环境之间的接触力和人机交互中人手所施加的牵引力。基于力传感器的人机交互和机器人学习使机器人能够在非专业人士协助下掌握某一任务的操作方法,而无需专业人士编写任务规划程序。因此,力传感器及基于力传感器的人机交互和机器人学习对扩展机器人应用领域具有现实意义。现有的腕式力传感器仅含有一个感知单元,仅能实现牵引力或接触力的单独感知,这使得基于力传感器的人机交互和工业机器人模仿学习方法主要聚焦于非接触任务。为了使机器人能基于人机交互和策略学习掌握完成各种接触任务的操作方法,需要研究用于牵引力和接触力感知的力传感器,研究基于所感知力觉信息的接触任务动觉示教、策略示范和策略学习方法。当前,有关上述研究尚存在以下问题:(1)在基于动觉示教的接触任务人机交互中,采用何种力传感器能实现牵引力和接触力的解耦感知;(2)如何基于所感知牵引力和接触力实现机器人动觉示教柔顺操控;(3)在操作步骤相对复杂、机器人运动轨迹轮廓一致性差且运动轨迹存在一定波动性时,如何在动觉示教的基础上完成机器人接触任务策略示范与策略学习。本文以面向机器人接触任务的串联力传感器开发及其在接触任务的动觉示教、策略示范和策略学习中的应用为主线,对上述3个问题进行研究。本文主要研究工作如下:(1)基于串联力传感器的牵引力和接触力解耦感知方法。针对接触任务动觉示教过程中的牵引力和接触力感知需求,设计了以结构解耦方式实现牵引力和接触力感知的串联力传感器。在采用腕式力传感器作为接触力传感器的基础上,研发了一种十字梁式牵引力传感器和一种圆筒式牵引力传感器,并建立了两种传感器的力学模型。经实验研究,证实了该模型的正确性和两种传感器均能实现牵引力的感知。由此,实现了用于牵引力和接触力解耦感知的串联力传感器。(2)串联力传感器的信息感知方法。针对无外力作用下的串联力传感器的输出值随着机器人姿态的变化而变化的现象,分析了机器人姿态变化对串联力传感器输出值的影响规律,提出了一种基于线性建模的串联力传感器数值补偿方法和一种基于深度学习的串联力传感器数值补偿方法。经实验研究,证实了两种方法均具有良好的数值补偿效果,实现了串联力传感器的数值补偿,提升了传感器的感知准确度。在此基础上,研究了传感器在接触任务中的力感知方法。(3)基于串联力传感器的机器人动觉示教柔顺操控方法与接触任务策略学习方法。将所研发的串联力传感器应用于无需维持恒定接触力的机器人接触任务中,提出了一种基于牵引力和接触力的机器人动觉示教柔顺操控方法。提出了一种基于人为任务分解的接触任务层级示范方法,将操作步骤相对复杂的接触任务分解为若干个子任务,以确保基于串联力传感器所获取任务示范样本中的数据独立同分布,并建立了基于贝叶斯神经网络的机器人接触任务策略学习模型。(4)基于串联力传感器的机器人接触任务学习系统。搭建了基于串联力传感器的机器人接触任务学习系统,对所提出的方法进行了实验验证与分析。实验结果表明串联力传感器可以在不显著影响机器人末端结构复杂度的情况下使机器人准确感知牵引力和接触力,证实了机器人能根据串联力传感器所感知的力觉信息同时顺从人的行为意图和表现出对外部环境的柔顺性,也证实了该系统能使机器人学得有效应对外部干扰的接触任务策略。

关键词： 微电机   传感器   研究  

ISBN: (纸本)9787030652409

摘要： 本书由王曦院士牵头，对微纳机电系统与微纳传感器领域的主要技术进行了分类阐述，凝练了技术发展面临解决的科学问题，梳理了发展现状和趋势，讨论了发展方向和思路，从而针对性地提出了发展的政策建议。本书将技术进展分析与我国的发展思路结合起来，在迎接科学技术发展挑战的同时，着重考虑我国国情和中长期战略发展规划，目的是让科学技术“第一生产力”最终落地到促进我国经济转型提升和社会全面发展的事业中。本书适合微纳机电系统与微纳传感器科技领域的研究人员，关注学科发展前沿的一般读者。

摘要： 根据2020年度董事长工作报告总体工作部署,结合"沈阳仪表院标准化提升行动计划"内容,行业发展部积极策划、组织申报的"传感器技术应用标准化试点"项目获第一批沈阳市标准化示范试点项目立项批复。2020年3月,根据沈阳市实施标准化战略领导小组发布的通知内容,结合我院产业特点,依托标准体系基础和传感器国家工程研究中心的技术积累,行业发展部拟定了传感器技术应用方向为本次申报内容。

关键词： 农业物联网   主成分分析   传感器技术   4G通信   蓝莓种植技术  

摘要： 物联网技术的快速发展以及大规模应用,已经给许多传统产业的升级带来了巨大便利,农业物联网就是物联网技术与第一产业结合的典型案例。借助农业物联网技术,大幅提高了生产收益,尤其是经济作物。在诸多经济作物中,蓝莓逐步被市场接受、广泛种植。但由于大规模蓝莓种植起步较晚,且蓝莓种植过程中对种植环境以及生产技术都有较高的要求,造成现有的蓝莓种植过程中存在如下问题:人工种植经验中对土壤矿质以及水肥的非精确改良和控制,容易导致蓝莓对各类营养的转换利用率较低,造成资源浪费;同时非实时反馈的监测系统,无法处理突发状况,导致生产种植过程中对突发状况处理不及时,造成经济损失。基于上述问题,本文利用物联网技术,综合考虑实验基地土壤特点,研究设计了基于物联网的蓝莓生产监测系统,主要包括蓝莓矿物质营养吸收模型、基于多传感器的蓝莓生产信息采集设备、远程服务器监测软件三部分内容。文章具体工作如下:1.建立了不同蓝莓品种对土壤矿物质营养吸收模型。本文利用主成分分析模型,基于实验地块采集的土壤矿质数据以及不同蓝莓品种叶片矿质数据进行建模分析,得到蓝莓对土壤中矿物质营养吸收情况的综合评价模型,参考实际种植数据,该评价方法得出的评价结果与实际相符合,为蓝莓种植生产前期的土壤改良提供了有益指导,同时为后期的物联网在线监测系统提供了基础数据,基于蓝莓矿质营养模型,依托远程服务器资源,设计实现了蓝莓矿质营养监测系统。2.设计实现了基于物联网技术的蓝莓种植生产监测系统。本文根据蓝莓生长过程中的需求,选择相应的环境传感器模组,搭配STM32F103ZET6单片机,实现对蓝莓种植生产环节的环境监测,持续供电以及数据传输。在底层硬件基础上,本文完成了远程服务器监测软件的设计,远程服务监测模块实现了数据收发、存储,并利用信息发送实现了实时预警,实现了蓝莓种植生产环境的在线实时监测。3.在软硬件系统设计的基础上,进行了硬件系统的组装测试以及服务端软件的测试。硬件系统经过与标准监测器具的对比测试实验,土壤温湿度、土壤酸碱度、空气温湿度、光照传感器均符合实验要求。同时,将本文监测系统与现有的其他两种监测系统,在用户需求的基础上进行模糊综合评价,评价结果本文监测系统推荐度为0.86408,为三者中最推荐系统,设计满足用户需求。通过上述主成分分析模型构建求解,物联网系统搭建以及实际测试,本文实现了蓝莓种植生产过程中矿质营养吸收的最大化,以及生产环境的实时监测,为蓝莓的高效生产种植提供了有益的尝试。

关键词： 物联网技术   传感器技术   LoRa   4G   APP  

摘要： 随着环境退化速度加快,对人类居住环境的压力越来越大。森林有着节水,防风防沙,气候控制和空气净化的功能对于改善人类生活环境非常有用。随着中国土地荒漠化、森林面积减少速度加快的现状,对森林采取生态保护的措施刻不容缓,研究森林生态环境监测系统有着重大意义。近几年,物联网技术与传感器技术已经取得了长足的发展,并且基于物联网技术的产品也是渗透到了人们生活的方方面面,给人们的生活带来了便利,提高了人们的办事效率和生活质量。论文以贵州森林场景作为研究背景,研究设计了包括感知层、网络层和应用层在内的一套完整的基于物联网的森林生态环境监测系统。（1）感知层通过对MCU和各种硬件的选型;电路设计时,添加了电源管理电路,做到只在模块工作时才对其进行供电;在软件中通过代码对各个外设的IO和时钟进行严格的控制,从而达到对整个系统的功耗进行降低,延长电池的寿命。（2）网络层使用LoRa低功耗广域网的通信技术和4G通信技术。LoRa技术的核心在于数据的传输。所以在组网的时候,要定义好数据包的格式,然后通过通信规约实现的业务逻辑来达到数据从感知节点到网关的互通。网关到服务器之间的数据传输任务,则要通过4G通信技术来完成。（3）应用层主要为了解决每次查看数据都通过浏览器输入网址的方式过于麻烦,而在Android客户端设计了一款森林环境监测APP,只要在Android手机上安装好这款APP,查看监测数据只要点击森林环境监测APP的图标,即可进入监测数据的网页,方便快捷。

关键词： 智能开关   物联网   Android   WiFi技术   百度云   传感器技术  

摘要： 随着智能化的不断发展,人们愈加追求便利快捷的生活模式。作为控制设备通断的传统锁具已经无法完成一些复杂场景下的用户对被控对象的查看,使用等权利。物联网的广泛应用使传统锁具进一步向智能开关方向发展。本文简略分析了课题的研究背景及其意义,提出采用DHT11模块和安信可公司的高性能ESP-12F模块,进行了温湿度采集系统、主控制器模块、APP端和网页端的软硬件设计。完成了基于物联网的远程控制所嵌入设备的通断,同时,该平台也可以作为一个展示平台,展示当前设备所处的环境温度及湿度。

关键词： 机电工程   传感器技术   功能模块  

摘要： 传感器技术是机电自动化控制技术发展所必需的一门综合性高技术,当把机电自动化控制技术比作人工智能时,传感器技术就是人工智能的传感器.这可以快速、准确地提供有用的信息,作为保证机电自动化控制技术高效运行和发展的基础和前提,在机电自动化控制技术中,当传感器技术出现问题时,会对控制系统的数据产生影响.收集、传输和管理.传感器技术存在问题时,这一点也很重要,因此有必要加强传感器技术在机电技术中的应用研究,本文对传感器技术在机电技术中的应用进行了分析和探讨.