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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张飞 尚伟伟 何浩源 丛爽 王大欣
该文以基于深度学习的机器人抓取研究成果为基础,利用虚拟仿真技术,开发了机器人抓取实验教学系统。该系统形成了关键基础知识的模块化学习、数据集的创建与扩增、卷积神经网络的设计与训练、工业与生活服务场景的搭建,以及机器人抓取仿真实验验证等层次递进的实验过程,融合了理论知识考核、实验实践测评以及实验报告分析等在线评价方法,降低了实验教学成本,提高了教学质量和学习效率。
关键词：
深度学习 机器人抓取 虚拟仿真 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈铁 李咸善 汪长林 钟浩 鲁明芳
为加强电气专业学生水电运行操作能力的培养,充分利用三峡大学的水电特色,从教学设计出发,提出了工程性、综合性和科学性的水电运行虚拟仿真实验教学系统的设计理念。设计建设了水电运行虚拟仿真实验教学系统的实验平台、实验资源和实验项目,改革了教学模式,为学生开设水电运行虚拟仿真实验,用可靠、安全和经济的实验项目替代了高危、不可逆操作的实验,取得了良好的教学效果。
关键词：
虚拟仿真 实验教学 水电运行
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李昆 陈莉莎 朱洁轩
该文以行为归因审计的相关知识点为基础,结合建构主义的情境化教学理念,依托虚拟现实开发平台,设计并开发了"关联序贯式行为归因审计"虚拟仿真教学系统。该系统不仅有效解决了传统审计教学中行为审计缺位、错位,以及前往审计作业现场不便、参与实践周期较长、实践教学成本较高等问题,还能够通过情境还原提升学生对管理审计课程的学习兴趣。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
夏丽 朱彬 项磊 吕晶晶 安俊琳
云类的识别对天气预测、航空安全、气候变化等方面具有重要作用,但在传统实践教学中云的观测存在不可重现(时空限制)、高危(暴雨冰雹)等问题。云的分类与识别虚拟仿真实验教学系统结合理论要点和实践难点,分为基础知识教学、云类演变仿真教学、沉浸式互动教学和云类识别考核。该虚拟仿真实验采用沉浸体验式、自主探究式等教学方法,克服了实践教学中的局限性,提高了实验教学效率,培养了学生的实践创新能力。
关键词：
云类识别 虚拟仿真 大气探测 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙江宏 何宇凡 王佳林 张奇梁
针对"机器人应用技术"和"工程建模分析与实践"等课程现场实验教学难以开展的问题,该文运用虚拟仿真技术搭建管道检测机器人虚拟仿真实验系统,模拟真实实验环境,实现机器人模型设计和管道实验设计等教学内容。经过实践证明,虚拟仿真实验教学不仅巩固了学生的理论知识,同时大大提高了学生的软件综合应用能力与自主创新意识。
关键词：
虚拟仿真 管道检测机器人 实验系统
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
曹静 于岩 李凌云 王晨
福州大学材料科学与工程学院通过建设材料分析方法虚拟仿真实验教学系统,充分利用其安全、高效、绿色环保等特点,为学生提供反复学习、多次练习、接近真实的操作体验。在虚拟实验项目的设计中,合理设计交互操作动作,嵌入多样化数据及夸张的动画效果,科学设置评价方式及实验要求,并采用"虚实结合"的教学方法,使材料分析方法实验教学质量显著提高,有助于提高学生的动手能力、科研能力和综合素质,为提高本科教育质量和人才培养质量做出重要贡献。
关键词：
材料分析方法 虚拟仿真 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
曾祥炎
针对心理学公共必修课一校多区、一课多校、一课多专业、一课多开设形式等复杂的授课环境,以及实验场地、设备数量和实验时间的限制导致心理学公共课实验教学难于开展的问题,构建了心理学公共课虚拟仿真实验教学系统。该系统依照心理学公共课所使用教材体系建设,利用Flash等信息化技术解决了远程反应时(RT)收集等关键技术难题,开发了30余个虚拟仿真实验项目,以远程互动的方式,在心理学公共课教学中成功开展实验教学,创新了公共课心理学的教学模式,提升了心理学公共课的教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李寿杰 宋华军 兴雷 李郑 刘东凯
设计了一种基于机器视觉和步进电机快速控制系统的气冰球机器人实验教学系统。该系统利用高速摄像头对气冰球的运动图像进行采集和透视变换,对变换后的图像使用HSV颜色阈值分割,利用去噪点、Hough变换轮廓检测等算法得到气冰球的中心坐标。为了控制机械臂对气冰球的撞击,并减少系统响应时间、提高反应速度,使用轨迹预测和碰撞分析算法对气冰球的运动轨迹进行了建模。还针对步进电机丢步问题,提出了位置矫正算法。最后,对气冰球机器人的反应速度和轨迹预测精度进行了分析。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李福 吴益飞 孔维一 王海梅 郭毓
针对自动化类机器人实验教学中理论计算抽象、实体实验复杂、环境构建困难、系统设备昂贵等问题,建设了复杂环境下智能机器人高危作业虚拟仿真实验教学平台。平台借助虚拟仿真技术,把高危复杂场景和机器人高端装备搬进虚拟实验室,在三维虚拟空间中再现智能机器人控制的核心要素,构建电力运维的复杂环境,动态呈现机器人的作业过程。实验还原度高,底层数据和模型源于科研实际,通过两个教学周期中的应用,有效锻炼了学生的创新思维与解决复杂工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王亚飞 李振松 吴韶波 职如昕 李学华
该文以典型的智慧城市应用为场景，将最新的5G通信技术引入“移动通信”课程实践教学，建设了窄带物联网规划设计虚拟仿真实验教学系统。该实验教学系统可从城市和社区两个方面开展NB-IoT组网规划设计，能够使学生掌握最新移动通信系统的原理、技术与应用，提高学生解决复杂工程问题和考虑非技术因素能力，建立工程系统观和工程伦理观。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张嘉鹭 邢邦圣 李晓鹏 马军
高铁列车一级检修传统实验教学方式存在效率低、成本高、异常工况无法再现等问题。针对这一现状,以CRH380B型高铁列车为研究对象,采用3DSMAX创建了高铁列车的三维模型和贴图资源,选取Unity3D为开发平台,对系统的检修交互流程、UI交互界面等进行了设计,构建了教学目的、检修内容、检修操作、检修报告4个功能模块和司机室有电检修、车底无电检修、车厢有电检修等6个检修任务,并采用B/S架构将该系统发布在Web平台上。实践表明,该系统可基于互联网实现远程在线使用,提升了学生的学习兴趣和学习效率。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵地 杜玉红 丁振宇 谢广明
设计了一个自追踪摄像头云台控制机器人实验。文章从人体的检测定位及云台控制方面阐述了系统的设计思路，利用机器视觉技术得到了人体目标在视角中的坐标，又对舵机进行了目标控制。追踪目标的过程最终以Mobile Net-SSD网络模型为基础，通过深度可分离的整合设计，改善了现有整合网络的复杂参数问题，从而优化了网络结构。后期将引导学生从改进本实验模型结构和图像预处理等方面提高最终算法的检测速度、检测准确率、识别准确率等。该实验设计涉及学科较为综合，功能扩展性好，实用性强，是机器人教学、机器学习实践与嵌入式系统相融合的创新实验项目。
关键词：
实验教学改革 机器视觉 目标识别与追踪
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗晶 陈金海 彭志轩 李杰 伍万能 周广兵
针对工业机器人成本高、开源性差和维护困难等问题，设计了一种基于机器视觉的机器人抓取实验系统。该系统利用机器视觉、深度学习和路径规划等技术对目标工件进行识别、定位，并完成抓取任务。机器人系统在结构设计上采用串联结构，利用无刷直流电机作为机器人关节的驱动机构。为了解决工件识别与定位问题，利用Pytorch框架下的深度学习模型，对工件图像进行处理，并利用YOLOV3算法对工件进行识别；基于机器人操作系统（ROS）实现机器人6自由度的运动学求解与运动规划；完成了系统总体与软硬件设计，并验证了机器人抓取试验系统的有效性。该系统具有成本低、灵活性好和高可靠性等优点，软硬件完全开源，便于日常实验和教学，提升了学生的动手能力和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李阳 罗曼乐兰 庞盛永
为了突破传统理论和实验教学的局限性,提高高能束焊接课程教学质量,培养新型高能束焊接领域人才,建立了基于数值模拟的高能束焊接虚拟仿真实验平台,设计高能束焊接仿真实验,介绍了仿真实验步骤和实验结果分析方法。通过高能束焊接原理虚拟实验,向学生直观地展现高能束焊接瞬态介观过程,引导学生理解复杂小孔熔池动力学行为以及焊接缺陷形成的过程。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王玲玲 富立 王秋生
针对实验教学存在的时间场地受限、管理繁琐、过程监控难等问题,将虚拟仿真技术引入实验教学。基于互联网、人工智能等技术,构建了智能开放的虚拟仿真实验教学管理系统,推广应用于机械与控制工程虚拟仿真实验教学中心承担的"工业机器人控制实践"等虚拟仿真实验课程群中。实施效果表明新系统融合传统实验教学思维,实现虚拟仿真实验课程的教学管理创新,保证疫情期间的不间断实验教学,为培养满足国家发展需求的新工科复合型人才提供了条件。
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