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主要面向有一定算法基礎(chǔ)的高校用戶(hù)，用戶(hù)通過(guò)多次工業(yè)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，將智能視覺(jué)感知理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生掌握智能視覺(jué)感知的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和方法。

1、江蘇優(yōu)埃唯智能科技有限公司UAV智能視覺(jué)感知教學(xué)研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包含3個(gè)彩色高清工業(yè)相機(jī)與2個(gè)免驅(qū)USB多系統(tǒng)兼容攝像頭，滿足不同場(chǎng)景、不同功耗需求的圖像采集需求，并包含配備數(shù)字光源控制器的補(bǔ)充光源、高精度可控PLC置物臺(tái)、內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理器、顯示器。 2、支持單目、雙目、三目等不同數(shù)量相機(jī)、以及工業(yè)相機(jī)、免驅(qū)USB攝像頭等不同類(lèi)型圖像采集裝置的自由組合、協(xié)同數(shù)據(jù)采集與處理功能、適用于不同尺寸目標(biāo)的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)連續(xù)幀觸發(fā)采集。 3、提供機(jī)械設(shè)計(jì)及電氣圖紙、Python開(kāi)發(fā)例程源碼與功能手冊(cè)，支持二次開(kāi)發(fā)。 4、具有基礎(chǔ)圖像處理功能，以及相機(jī)標(biāo)定、立體匹配、目標(biāo)定位等多種先進(jìn)的圖像處理功能。

該項(xiàng)目主要應(yīng)用于車(chē)輛安全輔助駕駛領(lǐng)域，可以在車(chē)輛有危險(xiǎn)趨勢(shì)時(shí)及時(shí)向駕駛員提供警告信息，減少或避免可能發(fā)生的交通事故，也可以應(yīng)用于車(chē)輛的輔助駕駛和智能自動(dòng)導(dǎo)航領(lǐng)域。該項(xiàng)目利用灰度圖像中道路邊緣處存在的灰度特征、梯度特征作為識(shí)別道路的特征，運(yùn)用群智能算法實(shí)現(xiàn)對(duì)道路邊界的快速識(shí)別，最終得到車(chē)輛行駛道路信息。根據(jù)道路識(shí)別結(jié)果，利用前方車(chē)輛在圖像中底部邊緣存在灰度特征、方差特征和梯度特征，運(yùn)用魚(yú)群算法實(shí)現(xiàn)對(duì)前方多車(chē)的快速識(shí)別。項(xiàng)目采用轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)連續(xù)模型，車(chē)輛前輪轉(zhuǎn)角和道路曲率作為系統(tǒng)輸入，根據(jù)系統(tǒng)的采樣頻率將連續(xù)模型離散化，運(yùn)用Kalman濾波理論設(shè)計(jì)狀態(tài)觀察器，實(shí)時(shí)觀測(cè)前方車(chē)輛側(cè)向速度和橫擺角速度，從而獲得車(chē)輛運(yùn)動(dòng)軌跡，為安全輔助駕駛系統(tǒng)提供準(zhǔn)確信息。     該項(xiàng)目對(duì)車(chē)輛安全輔助駕駛系統(tǒng)提供信息的頻率在5Hz之內(nèi)。在復(fù)雜情況下通過(guò)使用本項(xiàng)目研究的系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)道識(shí)別，其準(zhǔn)確率大于95%。該項(xiàng)技術(shù)于2009年初成功應(yīng)用于新疆冰雪災(zāi)害防護(hù)系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)車(chē)輛智能輔助駕駛系統(tǒng)中，該系統(tǒng)由北京中交國(guó)通智能交通系統(tǒng)技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)，采用該技術(shù)大大提高了復(fù)雜冰雪環(huán)境下道路識(shí)別和前方車(chē)輛識(shí)別的可靠性和實(shí)時(shí)性，同時(shí)增強(qiáng)了在不同光照等復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)性。該技術(shù)應(yīng)用后，有利于避免和減少道路交通事故發(fā)生的可能性，保障車(chē)輛行駛安全，取得了良好的社會(huì)效益。

本設(shè)計(jì)根據(jù)將ZigBee無(wú)線技術(shù)應(yīng)用在智能家居上，可實(shí)現(xiàn)一種可以監(jiān)控家庭老人活動(dòng)狀態(tài)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)因特網(wǎng)甚至是手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭醫(yī)療保健這一理念，為構(gòu)建智能家居系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)將家庭內(nèi)部無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和外部廣域網(wǎng)溝通起來(lái)。 家庭網(wǎng)關(guān)是由家居內(nèi)部無(wú)線網(wǎng)絡(luò)ZigBee協(xié)調(diào)器和PC機(jī)兩個(gè)部分組成，兩者各司其職，前者主導(dǎo)家庭內(nèi)部無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，后者通過(guò)因特網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)通信。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能提供了可能性。用戶(hù)通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)達(dá)到監(jiān)控家庭ZIGBEE節(jié)點(diǎn)的目的。 1、通過(guò)內(nèi)置微型傳感器，監(jiān)測(cè)老人身體狀態(tài)，包括站立、躺下、臥倒、慢跑、左側(cè)臥倒，右側(cè)臥倒，摔倒，緊急狀態(tài)這八種狀態(tài)； 2、通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)同時(shí)監(jiān)測(cè)多位老人的身體狀態(tài)； 3、老人在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可通過(guò)監(jiān)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)主動(dòng)報(bào)警； 4、報(bào)警信息可通過(guò)GSM模塊，以短信的形式發(fā)送給老人的監(jiān)護(hù)人； 5、監(jiān)控中心可以記錄老人的狀態(tài)信息，并可顯示狀態(tài)發(fā)生與持續(xù)的時(shí)間； 6、監(jiān)控中心具有事件功能，可向監(jiān)測(cè)儀發(fā)送時(shí)間提醒消息，提示老人吃藥，添減衣物等； 7、低功耗設(shè)計(jì)，便于攜帶和使用。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可感知碰撞的采摘機(jī)器人伸縮臂，包括驅(qū)動(dòng)伸縮部分和至少一組碰撞感知部分， 所述碰撞感知部分包括至少一個(gè)碰撞片、至少一個(gè)彈簧組件和至少一個(gè)開(kāi)關(guān)組件；碰撞片設(shè)置于驅(qū)動(dòng)伸縮 部分沿軸向的外部，開(kāi)關(guān)組件設(shè)置于驅(qū)動(dòng)伸縮部分的端部，彈簧組件的一端固定在碰撞片上，另一端固定在驅(qū)動(dòng)伸縮部分的端部，彈簧組件的高度大于開(kāi)關(guān)組件的高度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，能夠提 高機(jī)器人整體的采摘效率和成功率。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多感知數(shù)據(jù)融合的人機(jī)自然交互系統(tǒng)，包括MEMS手臂跟蹤裝置、視覺(jué)跟蹤裝置，以及安裝在操作者的手掌上的力反饋裝置，上述各裝置由PC終端控制，PC終端包括手臂運(yùn)動(dòng)解算模塊、圖像處理模塊、力學(xué)解算模塊和虛擬場(chǎng)景渲染模塊；虛擬場(chǎng)景渲染模塊根據(jù)手臂運(yùn)動(dòng)軌跡和手指運(yùn)動(dòng)軌跡生成虛擬手臂和手指，力學(xué)解算模塊根據(jù)虛擬手指與虛擬物體的碰觸信息，計(jì)算操作者當(dāng)前狀態(tài)下應(yīng)得到的期望反饋力矢量；本發(fā)明可滿足手臂大范圍運(yùn)動(dòng)情況下的手臂運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤要求；其次，可通過(guò)圖像信息測(cè)量操作者手指的運(yùn)動(dòng)軌跡，可精確測(cè)量手指上多個(gè)關(guān)節(jié)的角度；再者，可為操作者提供力反饋和虛擬場(chǎng)景的視覺(jué)反饋，增強(qiáng)系統(tǒng)的臨場(chǎng)感、交互性。

配電低壓臺(tái)區(qū)泛在感知解決方案，創(chuàng)新提出“變-線-表”一體化拓?fù)浔孀R(shí)方法，可實(shí)現(xiàn)故障定位和主動(dòng)推送、戶(hù)內(nèi)外停電責(zé)任研判、搶修痕跡化管理、分支線路阻抗監(jiān)測(cè)等創(chuàng)新功能，完整實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)一張圖的解決方案。

本技術(shù)成果重點(diǎn)通過(guò)研究開(kāi)放式數(shù)據(jù)交互技術(shù)，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)層面解決異構(gòu)交通數(shù)據(jù)一致性描 述、跨平臺(tái)交互等問(wèn)題；通過(guò)研究城市路網(wǎng)多粒度運(yùn)行狀態(tài)分析技術(shù)，在交通狀態(tài)感知與分析層面解決大 規(guī)模路網(wǎng)交通運(yùn)行狀態(tài)多粒度獲取等問(wèn)題；通過(guò)實(shí)施中心城市交通狀態(tài)感知與分析集成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)證測(cè) 試，實(shí)現(xiàn)面向交通管理與出行的多目標(biāo)多層級(jí)交通運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)。

成果介紹物聯(lián)網(wǎng)感知層測(cè)試實(shí)驗(yàn)與評(píng)估系統(tǒng)是在863主題項(xiàng)目—物聯(lián)網(wǎng)安全感知關(guān)鍵技術(shù)及仿真驗(yàn)證平臺(tái)的資助下完成。仿真平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)部署后的性能提供一個(gè)仿真測(cè)試和性能評(píng)估的環(huán)境，其特點(diǎn)是：不需要部署真實(shí)的感知節(jié)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)物理信道的建模、無(wú)線信號(hào)特征建模、電源建模和通信環(huán)境建模，能夠最大限度模擬真實(shí)環(huán)境下的感知節(jié)點(diǎn)通信過(guò)程。仿真的結(jié)果是理論值，可以將感知層測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的初始值，從而提高仿真的精度。其特點(diǎn)和指標(biāo)：（1）針對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境配置參與通信的感知節(jié)點(diǎn)屬性和參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)建模；（2）建模感知節(jié)點(diǎn)的電源模型；（3）根據(jù)用戶(hù)的需要選擇節(jié)點(diǎn)部署的方式，并可以對(duì)節(jié)點(diǎn)位置、屬性和參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整；（4）能夠加載待測(cè)的通信協(xié)議；（5）能夠根據(jù)部署的拓?fù)鋱D產(chǎn)生用戶(hù)編程模板；（6）理論上，待測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量不設(shè)置上限，但隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，PC的處理時(shí)間將延長(zhǎng)；（7）能夠仿真無(wú)攻擊或攻擊情況下，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、丟包率、延時(shí)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄窂介L(zhǎng)度、平均能耗和網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性等性能；（8）該平臺(tái)不受具體應(yīng)用的限制。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)技術(shù)原理：針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備規(guī)模龐大，部署費(fèi)時(shí)費(fèi)力，以及部署前很難評(píng)估系統(tǒng)性能，部署后加載的協(xié)議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問(wèn)題，研發(fā)了該平臺(tái)。該成果的主要?jiǎng)?chuàng)新性體現(xiàn)在感知設(shè)備和環(huán)境等物理特征建模、測(cè)試內(nèi)容和方法、仿真過(guò)程和結(jié)果的可視化顯示等方面，使得開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易用，測(cè)試過(guò)程清晰、透明，測(cè)試結(jié)果可以分類(lèi)比較。（1）在感知設(shè)備和環(huán)境等物理特征建模方面 該項(xiàng)目在感知設(shè)備部署環(huán)境方面，分別對(duì)室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境進(jìn)行建模。針對(duì)室外環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)主要考慮自由空間的情況下，根據(jù)設(shè)備部署在平坦區(qū)域和非平坦區(qū)域的不同進(jìn)行建模；針對(duì)室內(nèi)環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)主要根據(jù)多徑效應(yīng)、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領(lǐng)土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門(mén)和隔墻等）對(duì)信號(hào)衰減的影響進(jìn)行建模。在電源建模方面，主要是根據(jù)不同廠家的5號(hào)電池的放電曲線進(jìn)行建模，由其放電電流、放電電壓和持續(xù)時(shí)間來(lái)確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據(jù)不同的芯片類(lèi)型，建模發(fā)射功率、接收靈敏度、RSSI、發(fā)送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數(shù)。（2）在感知層的測(cè)試內(nèi)容和方法方面該平臺(tái)主要針對(duì)感知層需要評(píng)價(jià)的性能，如：吞吐量、丟包率、延時(shí)、平均路徑長(zhǎng)度、能耗和連通度等，設(shè)計(jì)了其測(cè)試方法，新增待測(cè)性能可以通過(guò)組件的方式擴(kuò)展。為了實(shí)現(xiàn)相關(guān)性能測(cè)試，首先需要選擇設(shè)備類(lèi)型和部署場(chǎng)景，如圖1和圖2所示。然后進(jìn)行部署，部署完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生5類(lèi)文件，即：.ned文件，定義了感知設(shè)備部署后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設(shè)備之間的通信規(guī)則，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行修改和自定義；.ini文件，設(shè)備一旦部署完成后，其id號(hào)和位置坐標(biāo)將記錄在該文件中，設(shè)備移動(dòng)后，該文件對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值將自動(dòng)更新；.h和.cc文件，即用戶(hù)待測(cè)協(xié)議的源文件。一旦感知設(shè)備部署完成，平臺(tái)自動(dòng)產(chǎn)生這5類(lèi)文件的初始框架，用戶(hù)只需要寫(xiě)入待測(cè)協(xié)議的具體代碼，經(jīng)編譯器編譯后，即可進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)。具體協(xié)議的代碼可根據(jù)該項(xiàng)目組編寫(xiě)的編程指南開(kāi)發(fā)，其開(kāi)發(fā)環(huán)境與C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境類(lèi)似，方便易用。（3）在仿真過(guò)程和結(jié)果的可視化顯示方面一旦待測(cè)協(xié)議編譯完成，平臺(tái)即可開(kāi)始相關(guān)的測(cè)試，此時(shí)，用戶(hù)可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)選擇不同的參數(shù)，進(jìn)行測(cè)試。開(kāi)始測(cè)試時(shí)，平臺(tái)將同步顯示協(xié)議的通信過(guò)程，如圖5所示。根據(jù)仿真測(cè)試結(jié)果，不同的協(xié)議可以進(jìn)行性能對(duì)比，如圖4所示為不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)平均能耗對(duì)比。該平臺(tái)可以在無(wú)攻擊和無(wú)安全機(jī)制、無(wú)攻擊和有安全機(jī)制、有攻擊和無(wú)安全機(jī)制、有攻擊和有安全機(jī)制等四種情況下，評(píng)估感知層網(wǎng)絡(luò)的性能，并將它們的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。國(guó)內(nèi)外同類(lèi)技術(shù)對(duì)比：國(guó)際上類(lèi)似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)，不能仿真技術(shù)體制不同的感知設(shè)備，沒(méi)有對(duì)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境等物理特征建模，而且無(wú)法接入實(shí)體設(shè)備，無(wú)法進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的仿真測(cè)試。即使有些工具可以仿真感知層網(wǎng)路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網(wǎng)絡(luò)的仿真環(huán)境，無(wú)法仿真系統(tǒng)的安全性能，無(wú)法動(dòng)態(tài)添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協(xié)議，但使用復(fù)雜，不易掌握，無(wú)法進(jìn)行多安全機(jī)制對(duì)比，無(wú)法接入實(shí)體設(shè)備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態(tài)，造成仿真結(jié)果與實(shí)際存在較大的差異。