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原创 无线数据采集器
近年来，软硬件技术的革新带动了物联网行业的发展，趋使其应用场景不断深化，从工业设备故障诊断到共享经济，再到新能源汽车。调研发现，物联网的核心框架为：通过传感器感知物理世界的状态，后续利用数据采集装置对信息进行量化并上传到云平台，最终通过智能算法对数据进行高效利用，具体如图1所示。数据采集作为物联网的核心环节，能够将结构变形、压力、温度以及光照强度等物理量转化为数字量，其性能直接关系到数据质量的优劣，决定了我们能否有效的提取数据价值。
2022-11-25 08:00:00
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原创 MATLAB程序在设备端部署实例
MATLAB广泛应用于物理系统建模、测量测试、系统控制以及深度学习等，在工程实践中具有非常重要的地位，具体如图1所示。调研发现，科研人员能够编写各种matlab代码，通过建模仿真来更好的认识世界。近年来，随着物联网、智能硬件以及生成式AI等技术的发展，我们能否将设备采集的真实数据作为输入，让模拟仿真变得更加的真实（全真互联）。图1 MATLAB的应用场景。
2023-05-10 22:35:05
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原创 脑电信号分析
脑电一般指大脑皮层产生的连续节律性变化，广泛用于神经科学研究、临床诊断和治疗等领域。科研人员根据频率可以将脑电分为四种：α波、β波、θ波、δ波，不同的脑电波代表了人体不同的精神状态：当人们处于比较紧张的情况时，人脑中能够检测到更多的 β 波；变得瞌睡的时候，会检测到更多的 θ 波；睡眠比较深入的时候，检测到的主要是 δ 波；而处于比较轻松的状态，脑袋也比较灵活，出现α波。
2023-03-24 22:20:31
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原创 基于ESP32的数据采集端
数据采集设备属于物联网领域的标准件，广泛应用于工业、医疗、通讯以及教育等场景。近年来，随着技术的发展，工程技术人员通过编写各种程序算法，不断的挖掘硬件的性能，不仅降低了硬件的成本，还大大减小了设备的体积，进而在脑机接口、可穿戴设备等领域引发新的需求~
2023-02-19 11:44:17
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原创 智能网关—数据永久化
智能网关作为底层设备与云平台沟通的桥梁，不仅能够将采集的数据进行永久化存储（支持mysql，pgsql 等数据库），还可以通过人工智能算法提取数据价值，将结果上传到腾讯云、thingsboard、jetlinks 以及 thingscloud 等物联网平台，相关技术广泛应用于工业设备监测，气象监测，工业 4.0 以及医疗等场景。
2023-02-06 17:49:55
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原创 智能边缘网关
调研发现，数字经济为工业物联网、智能交通以及智慧医疗等场景提出了新的解决方案。工程师利用传感器+边缘网关+云服务器的系统架构，通过大数据及人工智能算法进行辅助决策，最终为工业设备赋能，提高加工生产效率。近年来，数字经济与实体经济的结合程度逐渐升高，本文章通过拉伸机展示了数字化在科研设备的应用实例。本项目旨在以“工业 4.0”理念为核心，为实现对辊弯成形制件质量的稳健控制，在精密电子万能材料试验机基础上，增加高温试验等装置；
2023-01-15 23:18:03
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原创 机构运动学分析
空间机构具有结构紧凑、运动灵活等特点，在航空航天、精密仪器以及工业设备等领域具有广泛的应用。本节中主要是针对RSSR空间连杆机构进行运动学和动力学分析，为设计电机驱动提供参考依据，并且相关成果能够为后续的结构优化设计提供理论支撑，缩短产品从概念到落地的周期。RSSR空间连杆机构在现实生活中应用广泛，过去几年内吸引了国内外大量的研究学者的兴趣。
2022-12-02 11:22:45
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原创 体态识别算法在 Android 端部署实例
近来，在哔哩哔哩上看到一个很有趣的成果：项目中将陀螺仪集成到狗狗衣服内，后续通过无线的方式将关节数据传输给手机APP，在手机端通过人工智能算法识别狗的运动状态，并且通过three.js将结果进行可视化。整个项目主要包含硬件和软件两部分，其中硬件部分主要是对传感器的输出信号进行采集，前期文章中具有详细描述，具体可以参考：数据采集版以及血压信号采集等；近来，想要在软件方面做一些初期工作，将深度学习模型集成到Android 端。
2022-11-23 08:00:00
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原创 临界平面法简介
临界平面法的基本思想是：裂纹的萌生具有一个危险平面，工程中可以将单元积分点的应力、应变值组装成一个综合参数，衡量不同截面裂纹萌生的难易程度，该方法广泛应用于工程构件在复杂应力状态下的疲劳寿命预测。调研发现，工程结构所选用的材料种类多种多样，其服役过程中承受的工作载荷也具有明显的差异，使得设备呈现不同的破坏模式，具体有：1. 应力作用下的疲劳裂纹萌生；2. 应变作用下的疲劳裂纹萌生；3. 应力和应变的共同作用使裂纹萌生等。
2022-11-21 09:02:54
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原创 内聚力模型
材料中不可避免的具有各种缺陷，引起工程中结构断裂的发生。针对裂纹扩展相关问题，研究学者基于线弹性断裂力学，通过理论或数值手段得到裂纹尖端的应力强度因子K以及应变能释放率G，对裂纹的扩展状态进行判定。但是基于线弹性力学对裂纹问题模拟时，需要在试件中预制裂纹，并且在裂纹尖端存在奇异性，内聚力模型避免了线弹性力学相应的弊端，提供了一种解决裂纹扩展问题的新手段。
2022-11-20 18:41:33
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原创 深度学习在新冠肺炎检测方面的应用
人工智能在医学领域具有广泛的应用，能够通过「咳嗽声」对肺炎、哮喘以及神经肌肉等多项疾病进行准确识别。近来MIT研究学者Jordi Laguarta在前期工作的基础上，对相关技术进行了拓展，准确的识别出人们是否感染新冠病毒。
2022-11-14 13:05:36
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原创 陀螺仪测试电路
陀螺仪是无人机惯导系统最基本的组成元件之一，通过对陀螺仪输出的角速度进行积分，能够获得无人机的姿态角信息；在兴趣爱好的驱动下，近来购买了MPU-6050相关模块，通过串口把测试结果传输到电脑端，实现了位姿信号的采集，具体如下图所示~
2022-11-12 16:10:09
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原创 智能垃圾分类策略
随着中国经济的快速发展以及城市化水平的进一步提升，城市生活垃圾产量急剧增加，如何有效治理“垃圾围城”问题，弱化“废弃资源”对环境和人体的危害，成为当今时代的主旋律。基于上述问题，想到是否可以通过智能化垃圾分类机器人，辅助人们进行垃圾分类，有效的提高资源利用率。当前国内城市垃圾处理主要采用的策略有：1、填埋法：占用大量土地，经常引发水源污染问题；2、垃圾焚烧：产生大量的有毒有害物质，对人们的身体噪造成危害。
2022-11-10 15:31:36
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原创 软体机器人与拓扑优化
软体机器人在军事以及医疗等方面都具有广泛的应用前景，因此，本推文对相关的研究进行简要概括，并针对现存的问题提出一些自己的思考与解决办法。
2022-11-09 09:21:06
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原创 电容传感器
去年博后师兄从新西兰购买了一款电容传感器，能够对大变形进行测量，可以用来人体动作捕捉，在智能穿戴、医疗复健等领域具有广阔的应用前景，本推文对相关内容进行介绍，具体如下图所示：电容传感器主要包含两部分内容：1、传感器部分：师兄对电容传感器进行了优化改进，减弱了外界电场对传感器性能的影响，提高了传感器的可靠性与稳健性，并且对传感器加工工艺进行了优化，实现了批量化生产，具有相对较低的成本~；2、数据采集模块：能够对电容的变化量进行测试，通过相应的蓝牙模块，实现传感器与手机APP之间的数据共通；
2022-11-09 09:20:39
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原创 Python提取ABAQUS结果数据
我们可以通过优化算法 + 有限元模拟的方式，在加工制作阶段采用优化后的模型参数，该方法能大大减少迭代的次数，缩短产品从立项到上市的周期。项目中可以将python程序作为ABAQUS和优化算法之间的桥梁，通过编写脚本提取有限元软件的计算结果，作为参数传递给优化算法。
2022-11-08 12:25:14
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原创 软体机器人接触压力分析
机器人技术广泛用于工业生产、勘探勘测、医疗服务、军事侦察等领域，对于国民经济和国防建设具有重要意义。传统刚体机器人主要由硬质基体（金属、塑料等）和刚性运动副构成，能够快速、精确地完成工作任务，但这种传统的机器人运动灵活性有限，环境适应能力很低，只能在结构化环境下工作，限制了刚性机器人在动态、未知、非结构化的复杂环境领域的应用，如军事侦察、灾难救援以及科学探测等。
2022-11-08 12:24:42
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原创 基于深度学习的航空发动机剩余寿命预测
近年来，随着微电子技术的进步与发展，传感器愈加智能化、微型化且价格低廉，相关产品在国防军工、机械装备、医疗电子以及环境治理等领域具有广泛的应用。传感器工作过程中能够产生大量的监测数据，工程师如何从数据中提取有用信息来辅助管理人员制定决策信息显得尤为关键。
2022-11-07 11:03:37
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原创 智能交通信号灯控制策略
调查发现，通勤时间对人们生活幸福度具有较大的影响，如何有效的减少人们的平均通勤时间，实现以人为本的生活理念，是急需解决的问题。本文提出智能交通信号灯控制策略，提高道路通行能力，缓解道路拥堵，从而缩短人们通勤时间。
2022-11-07 08:23:13
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原创 ABAQUS 求解应力强度因子
断裂力学隶属于结构完整性范畴，主要研究裂纹在各种载荷下扩展、失稳和止裂的机理，给工程师确定结构参数提供理论参考。众所周知，工程师能够通过应力强度因子、*J* 积分以及能量释放率等参量分析裂纹的扩展规律，例如：脆性断裂可以用应力强度因子进行表征，其临界值为： *K ~I~* = *K ~IC~*，其中， *K ~IC~* 为材料的断裂韧度， *K ~I~* 是构件裂纹尖端的应力强度因子，由材料的尺寸、形状和所受的载荷形式确定。
2022-11-06 16:56:39
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原创 工业物联网—故障诊断的理论基础
近年来随着国内产业结构的转型，实体经济重新焕发出新的活力，市场对智能化装备提出新了的需求。调研发现，现代工业设备逐渐向模块化、轻型化以及智能化的方向发展，一大批工程技术人员以AI+IOT为底层技术，通过数据驱动的模式辅助管理人员进行生产决策，例如：设备预测性维护：有效的避免了设备突发故障给企业带来的经济损失，大大降低了设备的平均故障时间，提高生产效率。本文章对转子动力学相关的内容进行调研、归纳与整理，为旋转设备的预测维护提供理论基础，给工业互联网从业人员带来有效参考，具体如下所示~
2022-11-05 11:33:47
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原创 数据驱动的微动疲劳寿命预测
工业界中的绝大多数金属零部件在服役期间的失效都来源于循环载荷作用下的疲劳破坏，然而相对于常规疲劳，微动疲劳容易被忽视却又难以避免，因此对工业零部件的使用寿命危害极大，通常被称为“工业的癌症”。微动疲劳是指在外部循环载荷的作用下，引起受法向力压缩而产生接触的零部件接触表面发生微幅相对切向运动（通常在微米量级），促使疲劳裂纹过早的萌生然后加速扩展，进而逐渐导致零部件破坏断裂的现象。
2022-11-04 22:00:47
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原创 abaqus 不收敛问题
有限元分析的过程主要包括复杂模型建立、网格划分、材料赋予、边界条件设立以及外载荷添加等，在完成有限元模拟前处理过程后提交任务进行计算，有的时候会出现不收敛问题，常常让人很头大，这个时候应该如何来解决呢？
2022-11-04 11:00:59
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原创 多目标优化
多目标优化在系统最优设计、最优控制以及社会科学等方面都具有广泛的应用，例如：坦克的变速箱不仅需要良好的传动精度，运动过程中还需要保持极高的稳定性；火箭的恒温层结构不仅需要极好的隔热性能，更需要保证良好的耐撞性能；航天飞行器外夹层结构在运行中面对不同工作环境需要实现不同的性能需求等。
2022-11-04 08:58:06
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原创 深度学习在断裂力学中的应用
深度学习在图像处理等领域具有广泛的应用，其本质是利用大量的数据，总结出可用的规律，找到输入量与输出量之间的内在联系。本推文分享一篇相关文献（深度学习与分子动力学相结合的具体实例），希望对大家有所帮助~
2022-11-03 10:39:27
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原创 生活中的表面张力
科学无时不刻不在影响和改变着人们的生活，但是也因为其广泛性，人们经常忽视它的存在，未曾思考过背后蕴含的本质。偶然间看到一个相关视频，感觉甚是奇妙，特此对相关资料进行总结归纳。
2022-11-03 10:15:46
3157
原创 幂函数拟合报错及解决办法（matlab工具箱）
采用MATLAB对数据拟合时（函数形式如y=1-c*exp(k*x^t)），程序有时能够完美运行，给出你想要的结果，然而有时候竟然报错，运行不出结果，或者给出的结果明显不对，让你时常怀疑电脑是不是中病毒了，为什么交给电脑同样的任务（拟合求参数），电脑还需要根据自身心情来决定是否给你想要的结果，现分析其具体原因~
2022-11-03 10:02:59
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原创 黄永刚报告会分享
高血压作为一种常见的心血管疾病，对人们的危害很大，其初期症状主要有：头晕，耳鸣，头疼以及心悸等，与亚健康表征具有一定的相似性；研究表明，高血压增加了心脏以及肾脏负担，引起器官发生相应的病变，常常伴有各种并发症；因此，准确的对血压信息进行监测具有重要的意义。
2022-11-03 09:49:17
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原创 John A·Rogers报告分享
John A·Rogers作为可穿戴生物医学电子器件等相关领域的引领者，受邀对柔性传感器相关的工作进行了讲述，相关的研究成果为健康监测提供了有效地手段，能够辅助医疗人员对易感人群进行跟踪监测，进而迅速调动资源，避免疫情进一步扩散~
2022-11-03 09:39:07
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原创 工业机器人（四）——传感元件制作
电阻应变片具有结构简单，成本低廉，易于安装与集成等优势，以其为核心的传感器在土木工程、航空航天以及微电子等领域具有广泛的应用。随着物联网的兴起，给电阻应变片提供了更广阔的舞台，如可穿戴医疗电子设备、智能家居、智能交互机器人等。
2022-11-03 08:45:14
740
原创 三维力传感器
三维力传感器在现实生活中具有广泛的应用，通过弹性体元件，把外力转换为结构的变形，进而通过应变片实现三维力的测量，其主要原理如下所述~
2022-11-03 08:09:05
1448
原创 机械爪结构设计
近年来，智能化机械装备逐渐走进人们的生产实践中，大大的提高了加工生产的效率，减轻了工人的劳动强度。其中，机械爪能够模仿人手的动作，按照预定程序实现货物抓取、搬运等操作，在自动化生产线中具有广泛地应用，现给出初步设计方案，供大家参考。
2022-11-03 07:58:43
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2
原创 工业机器人（六）——运动学分析
Delta 并联机构具有工作空间大、运动耦合弱、力控制容易和工作速度快等优点，能够实现货物抓取、分拣以及搬运等，在食品、医疗和电子等行业中具有广泛的应用。
2022-11-02 10:56:56
2466
原创 3D打印中的翘曲变形—cubePro打印机的故障原因
翘曲变形问题在3D打印机（熔融沉积成型-FDM）中广泛存在，严重影响了打印件的成型精度。近来对现有的资料进行归纳整理，发现打印件发生翘曲变形的根本原因是温度引起的层间应力，具体为：材料堆叠粘接温度（80℃）降低到室温（25℃）过程中，材料出现不均匀收缩。
2022-11-02 10:43:24
1608
原创 柔性传感器——多源信息融合
机器人在智能制造、医疗康复以及国防等场合具有广泛的应用，主要包含结构、传感以及控制三方面内容；出于兴趣爱好，前期在结构和控制做了一些初步的工作，然而如何使机器人能够更灵敏的感受外界环境变化，一直是待解决的问题~
2022-11-02 10:09:37
656
原创 心电信号采集模块
随着现代社会的发展和医疗意识的逐渐增强，人们对便携式医疗设备的需求日益增长，希望在日常生活中能够随时对心电、血压以及血糖等生理指标进行检测，进而为医疗保健方案的确定提供相应的参考依据。调研可知，心电信号的获取方式相对简单，并且能够准确识别心脏相关的疾病，在临床医学上具有广泛的应用。
2022-11-02 09:54:48
1167
原创 量子计算机
量子计算机是基于量子力学原理构建的计算机，计算速度是其显著的优点。近来，中科大潘建伟团队成功构建了量子计算机“九章”，能够对“高斯波色采样”进行快速的求解，具有重要的意义；本推文对相关的资料进行归纳汇总~
2022-11-02 09:46:21
749
原创 数字信号滤波——工频干扰
近来，对传感器进行实验测试过程中发现结果存在明显的工频干扰，信号中夹杂有明显噪音，具体频率为50hz，因此，近来以解决实际问题为出发点，对相关的内容进行归纳汇总；具体内容如下所示~
2022-11-02 09:32:43
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