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基于激光和视觉SLAM的自主导航机器人系统设计
1
作者 邓开连 唐志伟 +3 位作者 刘浩 陈根龙 李晓丽 黄荣 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第6期1592-1600,共9页
针对导航机器人在复杂环境下可能会出现导航陷入局部最优解、建图环境映射不充分的问题,提出一种基于激光和视觉SLAM的多传感器融合机器人设计方案。机器人采用基于萤火虫算法优化的建图算法Gmapping和自适应蒙特卡罗定位算法实现二维... 针对导航机器人在复杂环境下可能会出现导航陷入局部最优解、建图环境映射不充分的问题,提出一种基于激光和视觉SLAM的多传感器融合机器人设计方案。机器人采用基于萤火虫算法优化的建图算法Gmapping和自适应蒙特卡罗定位算法实现二维同步定位与建图;采用多传感器融合算法融合激光雷达、深度相机、轮式里程计、IMU实现三维同步定位与建图;提出一种分层并行A*(hierarchical parallel A*,HPA*)全局路径规划算法。实验结果表明,融合方案实现了对复杂环境的建图、定位和路径规划,导航的RMSE和MAE比传统方案分别下降了27.27%和26.76%。 展开更多
关键词 ROS机器人操作系统 移动机器人 自主导航 同步定位与建图 路径规划 多传感器融合 粒子滤波
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面向低延迟视频压缩感知的搜索窗自适应重构 被引量：1
2
作者 孙仁慧 刘浩 +1 位作者 邓开连 燕帅 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第7期2374-2383,共10页
面向分布式视频压缩感知,帧间多假设预测能够降低编码端的运算量、提高解码端非关键帧的恢复质量,因此,近年来出现了很多与其相关的优化算法。然而在现有算法中,假设集的搜索窗口是大小经验固定的正方形区域。为进一步提高假设集质量、... 面向分布式视频压缩感知,帧间多假设预测能够降低编码端的运算量、提高解码端非关键帧的恢复质量,因此,近年来出现了很多与其相关的优化算法。然而在现有算法中,假设集的搜索窗口是大小经验固定的正方形区域。为进一步提高假设集质量、降低解码端时延,提出一种搜索窗口位置和大小自适应变化的重构算法。所提算法根据光流法快速确定相邻非关键帧之间的运动向量;联合该运动向量和前向相邻非关键帧与关键帧之间的运动信息,在关键帧中确定搜索窗口的中心块位置;由当前重构块与搜索窗口中心块的相对位置关系自适应地确定一个符合运动变化的矩形搜索窗口。在低延迟框架下对多个视频序列进行实验分析。实验结果表明:所提算法能够有效提高非关键帧的恢复质量,并减少运行时间。 展开更多
关键词 自适应 光流法 运动向量 低延迟框架 矩形搜索窗口
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多目标优化驱动的碳纤维纺丝电工电子教学实验平台设计
3
作者 华一村 刘晓洁 +3 位作者 曹原 尚建华 邓开连 韦方 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期184-188,共5页
为了解决传统实验教学中存在的产教脱节、能力培养断层、评价机制单一等难题,设计了一种由多目标优化算法确定工艺参数的“碳纤维纺丝电工电子教学实验平台”。以虚拟碳纤维纺丝生产流程为工业场景载体,融合了电工电子技术、智能优化算... 为了解决传统实验教学中存在的产教脱节、能力培养断层、评价机制单一等难题,设计了一种由多目标优化算法确定工艺参数的“碳纤维纺丝电工电子教学实验平台”。以虚拟碳纤维纺丝生产流程为工业场景载体,融合了电工电子技术、智能优化算法以及纤维生产制造等多学科前沿技术,从而构建一条跨学科的工程实验链路。平台采用模块化设计,实现了从基础电路设计到综合工程研究的多层次实验任务。最后,通过虚实结合的双向反馈机制和全过程动态评价体系,有效提升学生的学习兴趣、工程思维和实践能力。 展开更多
关键词 多目标优化 电工电子教学实验平台 跨学科交叉 虚实结合
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改进Dijkstra算法的麦克纳姆轮智能车研究
4
作者 刘肖燕 徐建楚 +3 位作者 邓开连 燕帅 齐洁 陈睿童 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第9期63-68,共6页
针对现有智能车路径规划中存在路径冗长、转弯频繁导致能量损耗过高的问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的麦克纳姆轮智能车系统。系统采用增量式PID算法以精确响应运动指令。为缩短路径长度并适配麦克纳姆轮结构,在传统Dijkstra算... 针对现有智能车路径规划中存在路径冗长、转弯频繁导致能量损耗过高的问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的麦克纳姆轮智能车系统。系统采用增量式PID算法以精确响应运动指令。为缩短路径长度并适配麦克纳姆轮结构,在传统Dijkstra算法的基础上进行改进:引入八邻域搜索策略和新颖避障矩阵,并采用动态窗口算法作为局部路径规划工具。完成了智能车系统设计与搭建,并进行了仿真与实物实验。结果表明,改进的Dijkstra算法显著降低了麦克纳姆轮智能车到达目标点的路径长度和拐点数量,有效减少了其运行过程中的能量消耗。 展开更多
关键词 DIJKSTRA算法 动态窗口算法 增量式PID 机器人操作系统
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电子设计竞赛培训系统构建的探索 被引量：18
5
作者 邓开连 刘浩 +2 位作者 张永芳 燕帅 刘晓洁 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第8期221-223,276,共4页
为了加强大学生实践能力、创新能力、团队协作能力和拼搏精神的培养,全国大学生电子设计竞赛是自动化、通信、电子、计算机、机械等专业实践教学的有效检测平台,电子设计竞赛培训系统的构建是实践教学体系实施的有力保障之一,通过电子... 为了加强大学生实践能力、创新能力、团队协作能力和拼搏精神的培养,全国大学生电子设计竞赛是自动化、通信、电子、计算机、机械等专业实践教学的有效检测平台,电子设计竞赛培训系统的构建是实践教学体系实施的有力保障之一,通过电子设计竞赛能够加强大学生的综合素质培养,特别是创新精神的培养。现结合全国大学生电子设计竞赛和东华大学电子设计竞赛的实际开展情况,以电工电子实验中心为依托,构建了"电子设计竞赛指导团队""电子设计竞赛创新协会""电子设计竞赛创新基地"和"电子设计竞赛阶梯培训"等四位一体的电子设计竞赛培训系统。具体实践表明,电子设计竞赛培训系统具有一定的科学性、创新性,并逐步呈现出示范性、开放性等优点。 展开更多
关键词 电子设计竞赛 培训系统 创新实验室
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基于KEA的智能循迹小车 被引量：9
6
作者 邓开连 周芳管 +3 位作者 崔灿 曾凡楷 丁贺 靳思宇 《现代电子技术》 北大核心 2020年第16期13-17,共5页
该文设计一种基于KEA单片机的智能循迹小车。介绍智能小车系统结构设计:由安装在智能小车前端的电磁传感器获取路径信息,并将这些信息送入KEA单片机控制系统进行分析处理,通过PID控制算法对小车的双电机进行PWM控制,使得小车沿着电磁线... 该文设计一种基于KEA单片机的智能循迹小车。介绍智能小车系统结构设计:由安装在智能小车前端的电磁传感器获取路径信息,并将这些信息送入KEA单片机控制系统进行分析处理,通过PID控制算法对小车的双电机进行PWM控制,使得小车沿着电磁线前进,达到循迹的目的。智能小车的硬件设计包括电源稳压模块、传感器模块、电机模块、陀螺仪模块等。软件设计包括PID控制模块、电感采集模块、速度采集模块等。实际调试过程中,智能小车能自适应直线、弯道、坡道、圆环等各种复杂路况。试验结果表明,整个系统结构简单,鲁棒性高,实现了一个同时具备速度控制、数据采集、自动循迹和路径规划识别功能的智能车。 展开更多
关键词 智能循迹 KEA 路径信息获取 信息分析 PWM控制 路径规划
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户外智能随从机器人系统设计 被引量：1
7
作者 邓开连 朱华章 燕帅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第2期98-102,共5页
设计了一款基于计算机视觉的随从机器人。与常规智能小车相比,该智能机器人实现了多个神经网络协同工作,能够跟随主人在户外移动,并且按照主人做出的指令执行相应的动作,具备人脸识别、基于行为识别的摔倒检测等功能。该智能机器人使用F... 设计了一款基于计算机视觉的随从机器人。与常规智能小车相比,该智能机器人实现了多个神经网络协同工作,能够跟随主人在户外移动,并且按照主人做出的指令执行相应的动作,具备人脸识别、基于行为识别的摔倒检测等功能。该智能机器人使用FaceNet进行面部特征提取;采用YOLOV4+DeepSort组合实现用户跟踪;基于BlazePose设计了手势命令;设计并训练了基于LSTM的行为识别网络。实验结果表明,在对人体行走、坐下、摔倒3类动作分类的准确率分别达到了93.6%、96.7%和97.8%,能够有效地检测摔倒姿势。系统在达到预测的准确性同时占用更少的运算资源,将模型部署在搭载了拥有512个CUDA核心的Volta^(TM)GPU的JetsonNX上,运行帧率达到了15帧/s以上,具有良好的实时性。 展开更多
关键词 户外跟随 智能机器人 系统设计
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基于CDIO模式的电子制作实验教学探究 被引量：11
8
作者 张永芳 张义红 +2 位作者 陈根龙 邓开连 沈利芳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第5期193-196,共4页
电子制作实验课程是电子信息类专业的重要基础实践课程,在培养学生动手实践能力和创新能力方面发挥着重要作用。针对传统实验教学过程中存在的问题,提出基于CDIO模式的工程教育理念。以实际工程项目为载体,学生通过构思、设计、实践、... 电子制作实验课程是电子信息类专业的重要基础实践课程,在培养学生动手实践能力和创新能力方面发挥着重要作用。针对传统实验教学过程中存在的问题,提出基于CDIO模式的工程教育理念。以实际工程项目为载体,学生通过构思、设计、实践、运行等环节完成选定或者指定的工程项目。并以设计和制作光电二极管探测器项目为例,详细阐述了该项目的具体实施方案。实践表明,基于CDIO的工程教育模式不仅可以激发学生的学习兴趣,提高学生的工程实践能力、创新思维能力、团结协作能力及解决实际工程问题的能力。 展开更多
关键词 电子制作 光电二极管 工程教育 CDIO模式
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应用型创新人才培养的FPGA实验教学研究 被引量：15
9
作者 华一村 曹源 +2 位作者 张义红 邓开连 李楠 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第8期184-188,共5页
现场可编程门阵列(FPGA)在能源、制造等国民经济主体产业有广泛应用,针对有一定电子电路基础的学生进行FPGA的实验教学有重要的理论意义及应用价值。以培养应用型创新人才为目标,分析传统教学模式的不足,提出基于应用型创新人才培养的F... 现场可编程门阵列(FPGA)在能源、制造等国民经济主体产业有广泛应用,针对有一定电子电路基础的学生进行FPGA的实验教学有重要的理论意义及应用价值。以培养应用型创新人才为目标,分析传统教学模式的不足,提出基于应用型创新人才培养的FPGA实验教学模式,将实际应用背景与课堂教学紧密结合,在教学过程中开发学生的创新能力,培养学生的自主学习能力。通过教学实例详细阐述了教学流程,并对教学效果进行了分析,较好地实现了应用型创新人才培养的目标。 展开更多
关键词 应用型创新人才培养 现场可编程门阵列 Quartus II软件 实验教学
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基于两层次低秩分解的无监督织物疵点检测方法
10
作者 邓智超 邓开连 +2 位作者 张磊 刘肖燕 燕帅 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期16-24,共9页
针对面料疵点检测算法泛化性差、无法适应面料种类动态变化的生产实际问题,提出了一种基于两层次低秩分解的无监督织物疵点检测方法。设计两层次低秩分解模型,并通过交替方向乘子算法对其进行求解,实现疵点与背景、噪声的解耦分离。设... 针对面料疵点检测算法泛化性差、无法适应面料种类动态变化的生产实际问题,提出了一种基于两层次低秩分解的无监督织物疵点检测方法。设计两层次低秩分解模型,并通过交替方向乘子算法对其进行求解,实现疵点与背景、噪声的解耦分离。设计基于疵点邻域图像隶属度相似性的深度聚类网络,提高疵点的定位精度。利用具有层次的训练方式,缓解网络难拟合复杂数据的问题,并提高疵点类别辨识的准确率。研究结果表明,使用基于两层次低秩分解的无监督织物疵点检测方法在格纹数据上训练模型,对格纹织物疵点的检测精度能达到81.5%,对平纹、点型和星型纹理织物疵点的检测精度也能分别达到86.1%、91.7%和95.2%。 展开更多
关键词 织物疵点检测 无监督目标检测 两层次低秩分解 层次聚类 深度聚类
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