智能轨迹控制割草机器人设计——基于FPGA神经网络

为了提高割草机器人自主导航和定位的精确性和智能性,设计了一种新型的基于FPGA神经网络算法的割草机器人。该设计采用FPGA可重构技术,以3层误差反向传播神经网络作为典型的模型来展开;利用成熟的BP算法公式,设计了割草机器人智能控制的模型;利用FPGA技术,设计了割草机器人的硬件系统;最后采用文本输入的设计方法,利用田间试验的方式,对机器人的轨迹规划能力和控制精度进行了验证。试验结果表明:利用FPGA和神经网络模型可以有效地穿越5个障碍物,并可得到满意的轨迹规划结果。将普通的PID控制器和神经网络PID控制器得到的控制结果误差进行了对比,结果表明:神经网络PID控制器得到的割草机器人控制误差明显比传统的PID控制器误差小。该方法为神经网络的硬件实现提供了可靠的理论基础。     

A review of soil NO transformation: Associated processes and possible physiological significance on organisms

NO emissions from soils and ecosystems are of outstanding importance for atmospheric chemistry. Here we review the current knowledge on processes involved in the formation and consumption of NO in soils, the importance of NO for the physiological functioning of different organisms, and for inter- and intra-species signaling and competition, e.g. in the rooting zone between microbes and plants. We also show that prokaryotes and eukaryotes are able to produce NO by multiple pathways and that unspecific enzymo-oxidative mechanisms of NO production are likely to occur in soils. Nitric oxide production in soils is not only linked to NO production by nitrifying and denitrifying microorganisms, but also linked to extracellular enzymes from a wide range of microorganisms.Further investigations are needed to clarify molecular mechanisms of NO production and consumption, its controlling factors, and the significance of NO as a regulator for microbial, animal and plant processes. Such process understanding is required to elucidate the importance of soils as sources (and sinks) for atmospheric NO.     

基于记忆模拟退火和A*算法的农业机器人 遍历路径规划

【目的】解决农业机器人大田作业时遍历路径规划的问题。【方法】提出一种记忆模拟退火与A*算法相结合的遍历算法。首先通过记忆模拟退火算法搜索出任务最优目标点行走顺序,然后使用A*算法进行跨区域衔接路径规划。【结果】仿真试验结果表明,该算法规划的遍历路径曼哈顿距离比传统模拟退火算法减少了9.4%,遍历路径覆盖率能达到100%,重复率控制为4.2%。【结论】记忆模拟退火通过为传统模拟退火算法增加记忆器,增强了跳出局部最优陷阱的能力,提高了算法所得解的质量。该研究结果可为农业机器人遍历路径规划提供理论基础。     

基于自适应趋近律的采摘机器人关节滑模控制研究

利用离散趋近律设计的滑模控制可有效抑制滑模控制中的抖动现象,但其抑制抖动的效果与离散趋近律的设计参数及系统的采样时间有着密切的关系。为此,在分析指数趋近律抖动的基础上,提出了一种自适应滑模控制器,Mat LAB能够进一步的提高基于趋近律的滑模控制器的抖动抑制能力。为了验证本文所提出方法的有效性,在Mat LAB中实现了该算法,并利用其来控制采摘机器人关节的伺服电机。仿真结果表明:本文所提的算法具有较好的位置跟踪能力,进一步地抑制了指数趋近律滑模控制中存在的抖动现象,提高了系统的性能。     

生殖细胞早期发生与减数分裂启动调节机制的研究进展

卵巢性生殖疾病发生的主要原因之一是卵子发生过程中减数分裂发生或染色体分离异常。为了更好地进行这些生殖疾病的诊断和治疗,需要充分地了解个体发育的生物学过程中及关键时间点。鉴于此,本文主要阐述了哺乳动物生殖细胞早期发生和减数分裂启动的生理过程,介绍生殖细胞的出现、迁移、性别分化和减数分裂的整个过程。深入了解卵母细胞发生过程将为利用体外发育来源的卵母细胞治疗卵巢性生殖疾病,克服女性不孕、卵巢早衰等重大疾病提供一定的理论支持。     

基于树莓派的代理机器人系统

为了弥补家庭服务从业人员的不足，解决中国的老龄化问题，本文提出了基于树莓派的代理机器人系统。该系统实现了对家居环境参数的采集，建立代理机器人与远程用户的连接，实现信息反馈和控制。     

基于机器视觉的饲料生产智能包装系统设计与应用研究

为提高饲料生产订单的包装效率、智能化程度、降低包装成本,文章基于机器视觉,从硬件选择与软件设计两个层面设计饲料生产智能包装系统。采用AutoMod软件对饲料生产智能包装系统进行仿真试验,检验整个包装系统效果。结果表明,该智能包装系统包装效率高、关键设备利用率高、系统可靠性、可行性良好。     

并联混合动力飞机牵引车控制系统设计与试验

分析了并联混合动力飞机牵引车的动力系统结构及工作模式,对目前主要的两种并联混合动力控制策略进行了分析比较,详细阐述了控制系统硬件及软件系统的设计方法,该控制系统在模拟工况测试试验中达到了预期的控制效果。     

防风固沙草方格铺设机器人通过性研究

在沙漠沙土物理性能试验的基础上，对轮胎与沙土相互作用力进行计算，得到沙漠牵引车在行驶过程中产生的驱动力，进行了纵向铺草机构滚轮压草阻力试验，依据汽车地面力学理论对草方格铺设机器人的通过性进行了研究，结果表明所设计的机器人在沙漠中具有良好的通过性。