【摘 要】
:
随着我国经济的蓬勃发展,人们逐渐开始追求更高质量的生活,城市中的人工景观逐渐增多,人工湖等小型水域的维护和修复工程不断涌现。景观小型水域由于各种原因往往漂浮着一些水面垃圾,目前,小型水域的水面漂浮垃圾的清理工作主要依靠传统工具进行清理,如手持式网兜等,但都存在清理困难、效率低下、工作人员人身安全难以保证等问题。目前市场上的水面垃圾清理装置,如垃圾打捞船或水面清扫船,往往适用于大型水域,其装置结构过
论文部分内容阅读
随着我国经济的蓬勃发展,人们逐渐开始追求更高质量的生活,城市中的人工景观逐渐增多,人工湖等小型水域的维护和修复工程不断涌现。景观小型水域由于各种原因往往漂浮着一些水面垃圾,目前,小型水域的水面漂浮垃圾的清理工作主要依靠传统工具进行清理,如手持式网兜等,但都存在清理困难、效率低下、工作人员人身安全难以保证等问题。目前市场上的水面垃圾清理装置,如垃圾打捞船或水面清扫船,往往适用于大型水域,其装置结构过于庞大且建造和使用成本高昂,不适宜小型水域的垃圾清理。在此背景下,本文研究并设计了一款智能型小型水域水面垃圾清理机器人。本文主要研究工作如下:(1)首先进行了系统整体方案的设计,使用Solidworks设计了机器人的三维机械结构,并根据水面垃圾收集特点,设计了机器人自动航行方案;然后建立了机器人的数学模型,通过研究小型水域水面垃圾清理机器人的性能及特点,根据MMG分离建模思想建立了三个自由度下的机器人运动学模型和动力学模型,并对机器人在小型水域环境中航行的水面状况及环境干扰力进行分析,建立了机器人在风浪流干扰下的三自由度运动数学模型。(2)将计算机视觉技术应用于机器人水面垃圾目标识别上,综合各种识别算法对水面目标的识别实验结果进行分析,提出采用NCC识别算法,并用差分求和定理对经典的NCC算法进行改进,以减少模型计算量,提高水面垃圾识别的准确率和效率,高效实时地识别水面垃圾。(3)为验证上述提出的小型水域垃圾清理机器人的性能,本文设计了基于探索者STM32F407的机器人控制系统,采用KeilμVision5作为软件开发工具,根据机器人的三维机械结构及硬件的选型,制作了机器人实体样机,并在人工湖对机器人进行了实验测试。测试结果表明:本文设计的水面垃圾清理机器人能够在人工湖上平稳运行,机器人的供电模块能够保障机器人正常工作时的用电需求。当水面有垃圾时,机器人能够根据本文改进的目标识别算法自动识别水面垃圾,还可以根据多传感器协同感知获取的环境信息自动靠近并航行至水面垃圾处进行垃圾收集。本文所设计的机器人为水面漂浮垃圾的收集提供了便利,减少了人力消耗,为实现水面垃圾的智能化自动化清理提供了可行方案,具有一定的研究意义和应用价值。
其他文献
在医疗诊断与研究的领域中,医学影像为临床诊断提供了关键性的辅助作用。但在传统的临床医学工作中,主要还是依靠放射科专家或医生结合自己的经验对影像进行主观的判断,不仅工作效率低,还可能存在漏诊与误诊情况的发生,而这已经不能满足当今医学领域发展的需要。随着计算机辅助治疗的日益发展,近年来,机器学习在医学研究领域中引起了极大的关注,尤其是以深度神经网络为代表的机器学习方法。因此,为了克服以往传统人工阅片的
超级电容器具有功率密度高和循环寿命长等优点满足了现代社会对新能源器件的重大需求。电极材料是超级电容器最重要的组成部分,其中,镍基磷化物具有电化学活性高和成本低等优点是非常理想的电极材料,但它仍存在倍率性较差、循环稳定性低的问题。针对以上问题,本论文通过结构设计、成分调控和结构复合的改性方式开展了以下工作:(1)金属镍强化的Ni-Co-P电极材料的制备及电化学性能研究:为提高Ni-Co-P的导电性,
锂离子动力电池由于无污染、工作电压高、能量密度高以及稳定性能好等优势,被广泛的运用在小型电子设备、电动汽车等领域。但是用作锂离子动力电池的主体部分的负极材料还是面临着不少的问题,例如:比容量较低、循环稳定性较差等。并且锂离子电池负极的结构和性能之间的关系尚不明确。因此优化负极结构,研究负极结构对性能的影响具有重要意义。基于以上内容,本文构筑了过渡金属氧化物-金属颗粒异质结构,并研究了外延生长条件,
随着时代的迅猛发展,现如今人们所生活的世界中充满了各种各样的复杂网络。例如社交网络、交通网络、通信网络、电力网络、金融网络等等,这些网络既提高了我们的生活质量,也带来了一定的负面冲击。其中,演化博弈论为解决复杂网络中自私个体之间合作行为的产生和维持提供了强有力的理论框架,通过该框架本文利用有效的科学方法来探索和解释社会生活中各种困境缓解的缘由。近年来,大多研究工作中通过引入各种有效的机制来探究结构
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplxing,OFDM)是一种多载波调制(Multicarrier Modulation,MCM)技术,它是将串行高速数据信息传输到并行低速的子载波上。OFDM的两个优点是它在时变环境中易于进行相位和信道估计和对信道色散的鲁棒性。随着强大的数字信号处理(Digital Signal Process,DSP)技术的发
针对纸质病历档案不易存储、易丢失等问题,病历档案的数字化存储已成为大势所趋。传统的电子病历档案(Electronic Medical Record,EMR)将医疗数据通过统一的存储和管理,使其得到了一定程度上的保护,同时数据的数字化在数据共享方面发挥着至关重要的作用。但是传统的病历档案存储也存在着一些弊端:一方面,数据的集中存储过于依赖第三方数据库,一旦出现差错就会造成大量个人信息被篡改、泄露、丢
当前飞速发展的数字化时代,互联网以及智能手机的普及给民众的生活带来了极大的便利。由于Android系统的开源特性,导致裸聊诈骗、勒索病毒等各种恶意软件层出不穷,给用户造成敏感信息的泄露和经济的损失。因此如何提高对Android应用程序的检测准确率成为了当前互联网安全的研究热点。本文通过分析国内外目前Android恶意软件检测方法,针对传统语法检测容易被加壳和混淆技术绕过,行为语义信息检测方法分析粒
随着互联网技术的日新月异,网络社交平台的功能不断增强,许多用户选择使用微博作为网络社交平台,正面或负面的微博内容的传播极大地影响了人们的生活。微博的传播速度及范围受到微博内容特征以及发布微博用户的特征影响,研究微博传播预测在弘扬正能量、商品营销、舆论引导以及阻断不良信息传播扩散等方面具有重要的意义。本文从微博的文本特征(微博的文本内容和所带话题等特征)、微博的用户影响力特征(微博用户是否经过认证和
随着科技的发展和人类需求的提高,电子产品趋向于精简化、微型化、集成化。在电子电路中普遍存在不同频率的电信号,为了得到稳定的直流电压,需要一种能在宽频段范围内稳定滤波的电容器将其处理(下文中将这种电容器称为“频段滤波电容器”)。目前最常用的频段滤波电容器是大容量的铝电解电容器(AEC),但铝电解电容器体积和寄生电感过大,这严重限制了铝电解电容器在微电子器件中的应用和有效滤波频段宽度。值得注意的是,超
在计算机科学领域中,随机序列有着广泛的应用,例如计算机仿真、随机抽样、数值分析以及计算机程序设计,尤其在密码学中,随机性与否和加密的安全性强弱密切相关。在实际应用中大部分的随机序列是由伪随机数算法生成,这表明必须使用有效的随机性检测算法来确保生成序列的随机性。最早Donald Knuth汇总了11种应用于实数序列的检测算法,而现在常用的是NIST(美国国家标准与技术研究院)提出的15种适用于二进制