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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王新 王新庆 文岩 李世庆 王继荣
文章利用MATLAB图形用户界面功能,将机械臂的建模、运动学、动力学、运动控制算法和实时仿真集成到虚拟仿真软件中。并在机械臂仿真实现基础上,通过ROS网页交互功能连接真实机械臂,开发出机械臂远程控制实验平台。最后,通过UR3机械臂的远程控制验证了该实验平台的可行性。以虚拟仿真软件进行机械臂仿真,是对“机器人学”课程理论基础知识的具体运用,而通过网页的机械臂远程控制实验,则使机械臂仿真与实物实验结合起来,对“机器人学”课程教学改革起到促进作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈正升 王雪松 程玉虎 刘凯旋
路径规划是人工智能与机器人工程专业本科生“智能机器人与无人系统”课程的重要内容，具有理论性与实践性强及知识更新快等特点。为了使学生直观深入地掌握该知识点，该文以机器人操作系统ROS为基础，搭建了一套虚实结合的移动机器人路径规划实验平台。该平台的仿真客户端采用模块化方法将移动机器人、多种全局与局部路径规划算法及典型动态环境地图集成到虚拟仿真平台中，同时设计人机交互界面对仿真平台与真实移动机器人进行控制与参数显示。进一步，通过ROS节点通信机制实现仿真平台与真实移动机器人之间的信息交互，实现仿真客户端对机器人的控制与信息传递。最后，以Turtlebot2移动机器人为对象，开展路径规划算法的仿真与实验以对平台进行验证。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王倩男 何文辉 赵颖
针对“机械原理”课程的在线实验教学，文章以ROS平台为依托，设计了机械臂在线实验系统。该系统由Windows软件客户端、ROS主机和六自由度机械臂、实验台及实验装置构成。其中，客户端软件基于ROSBridge协议，用Python语言编写，实现了人机交互及发送障碍物信息和目标位置信息，ROS主机接受到信息后控制机械臂运动并避障，通过远程控制机械臂，结合视频监控和实验数据读取来完成实验。文章在实验室环境采用安诺机器人进行了综合测试，结果证明该系统的设计完全可行。
关键词：
ROS 机械臂 实验教学 在线实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
纪艺娟 高凤强 郭一晶 季磊 郭宇婕
为实现通信原理课程理论与实践的结合,设计了虚实结合的通信原理实验平台。该平台采用LabVIEW虚拟仪器与无线电收发设备USRP相结合的方式,实现了在线实验、文件共享、数据传输和远程查看等功能。以幅度调制虚拟仿真实验和FM音乐收发硬件实验为例,对该平台进行功能测试。测试结果表明:该平台可以准确、高效地进行通信原理仿真和硬件实验,实现了虚实结合、网络交互式的实验教学。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
马睿 张志明 许春权
开发了一套基于语音控制的机械臂3D虚拟操作的仿真实验平台。平台设计采用LabVIEW的3D仿真模块和Microsoft的语音识别引擎,解决机械臂对象的3D建模、运动显示算法和语音识别控制等核心问题。其中3D对象建模用LabVIEW三维图片工具完成,运动显示控制算法采用循环内嵌事件的主体结构,依靠.NET节点调用语音识别引擎实现语音指令。
[期刊] 教育与职业
[作者]
郭楚文 王利军 韩东太
实践教学在本科工程教育中具有重要地位。实物实验是传统的实验教学手段，虚拟实验是随着计算机技术发展的新的实验手段，二者之间存在很强的互补性和相互依存的关系。应充分发挥实物实验和虚拟实验的优势，虚实结合，组建实物实验平台、３Ｄ虚拟实验室、虚拟实验管理平台及手机客户端，既有效解决传统实验教学存在的场地不足、设备缺乏、实验效果不佳等缺点，又可使学生得到身临其境的实验教学过程体验，达到更好的实验教学效果，提高实践教学的质量。
关键词：
实验平台 本科实践教学 实验室建设
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海滨 刘冲 陆志国 颜世玉 于清文
根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot系统的摆起控制,然后当接近竖直向上的位置时,将控制器转换为平衡控制器。该仿真实验有利于培养学生的实际动手能力、独立思考能力和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许小东 吴军强 杜选
遵循"虚实结合、能实不虚、开放共享"的原则,构建了LIMP+CVM+NTC+RCMS的虚实结合的计算机网络类实验平台。该平台整合了软件共享虚拟资源、仪器共享虚拟资源和远程控制虚拟资源,是一个多课程、全方位、开放共享的虚实结合的平台,实现了实验环境灵活部署、网络拓扑虚拟设计、物理设备远程控制,使虚拟仿真实验和传统实验相融合,增强了虚拟拓扑设计的可见性和物理组网的灵活性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘志林 廖浚宇 苏丽 朱齐丹 曾薄文 原新
该文基于六自由度机械臂设计了一套支持虚实联动的沉浸式板球平衡装置实验平台。首先，基于六自由度机械臂的板球平衡装置可将小球稳定控制在平板中心区域；其次，基于图形化交互设计的软件可直观控制实验平台的各项功能，提高了实验平台的人机交互体验；最后，在Gazebo仿真平台中构建三维虚拟板球装置并与真实板球装置实时联动，并由VR技术提供沉浸式观测体验。该实验平台综合了机械臂、VR、自动控制等多种技术，对机械臂教学实验和相关算法验证具有积极意义。
关键词：
机械臂 虚拟现实 板球平衡 人机交互
[期刊] 物流技术
[作者]
杨洋 武志磊 李俊韬
提出构建基于AGV的无人仓教学实训平台,并通过"虚实结合"的教学模式,设计了无人仓运营规划仿真、大数据等实训系统。在工程实训的教学内容、实训方法等方面提出了全新的实施方案,以满足物流技术迅速发展背景下的高素质工程技术人才需求。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郑晓丹 罗云霞 彭学虎 张美燕
我院的仿真变电站实训平台,以有效训练电力专业典型岗位技能、培养学生综合运用专业知识能力为建设目标,以虚拟仿真变电站和实际物理设备相结合为建设思路,建成了虚实结合的仿真变电站实训平台,使学生在虚拟与现实的双重环境中开展实验实训,有效提高了实践效果。该文介绍了仿真变电站实训平台的设计思路、构成及特点,以及籍此开发的实验、实训项目。
关键词：
虚实结合 仿真变电站 电力 实验实训
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周岩 刘晓胜 王勇 丁文娇
该文通过分析CMF发展历程及实践平台的现状,提出CMF创新设计体验平台建设总体框架。在此基础上,详细阐述了CMF展示实训室搭建的方法及效果,论述了CMF虚拟体验馆建设的内容,包括实景式教学资源库、交互式虚拟体验场以及沉浸式设计平台等,并以工业产品综合设计实验为例介绍了该平台在工业设计CMF实践教学中的应用。该平台通过故事性的叙事方式展示了CMF背景及文化底蕴,发挥了虚实结合、艺工交融、实景展示、实时交互等优势,为工业设计一流专业、一流课程建设提供了新的支撑手段。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许兆峰 李辉 刘志颖 王东泽 刘培 姜培学
非稳态平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台,包括实体装置和虚拟仿真系统两部分。实体装置利用非稳态平面热源法测定导热系数和热扩散率,采用触摸屏系统进行控制、数据采集和人机交互,可使学生认识客观现象,提高动手能力,强化实验技能。虚拟仿真实验系统与实体装置互补,并增加了试样空间温度场动态分布云图,可实现学生在线自主性实验研究。该虚实结合实验教学平台极大地提高了实验教学的质量和效率。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨亮 郭志军 李文生 王博轩
研制了一种基于视觉伺服的桌面型机械臂创新实验平台,整个系统由机械臂本体、控制器、视觉伺服系统组成。机器臂共有3个自由度,分别由3个步进电机驱动;控制器采用主控板+驱动板的设计结构,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉伺服系统运行在主控板之上,能够通过摄像头采集目标物体图像信息,并将位置信息转换控制指令,控制机械臂完成物体抓取任务。实践表明该方案具有成本低、控制效果好、系统鲁棒性强的优点。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邓晓燕 林灿光 施翔宇 吴泽荣 陈浩彬
利用Z-Y-Z欧拉旋转法对五自由度机械臂进行了正运动学分析和逆运动学的求解,以控制机械臂在关节空间和笛卡尔空间中的运动。为能够简便地验证运动学分析的结果和避免给实体机械臂发送不恰当的指令,以Qt Widgets为开发框架,利用OpenGL图形程序接口建立了五自由度机械臂三维仿真实验平台。该系统能较好地反映机械臂的运动,实时执行目标抓取,对机械臂运动学的研究和教学起到了促进作用。
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