为了减轻长时间因坐姿问题所导致的近视、驼背、工作相关肌肉骨骼疾患的发病几率。设计一款智能化坐姿监测机器人控制系统。将坐姿监测、坐时时长监测和光照环境监测作为机器人基本功能。根据虚拟设计方案制造出实体模型,选取身高在(160~180)cm、体重在(70~90)kg 50名学生为样本,对机器人的坐姿识别和坐时时长准确率进行验证实验。分析结果表明,该机器人对4种坐姿识别准确率均在92%以上,对不同情况下坐时时长监测的准确率高达96%。验证了该机器人的控制系统能达到对坐姿智能化的监测。

为解决人口老龄化面临的饮食护理问题,研究一种用于老人辅助进食的桌面护理机器人。采用SolidWorks进行机械设计。大臂和小臂设计成五连杆机构,使两个驱动电机能安装在腰部机架上,肩关节不同轴的设计有利于提高肩部承载能力。利用双平行四边形机构使腕部俯仰电机也能安装在腰部机架上,大大减轻大腕部的重量。基于开源的arduino平台设计控制系统,串行总线使布线极为简单、系统调试容易,安装在腰部的各伺服电动机实现了辅助进食的功能要求。实用显示该桌面进食护理机器人操作方便、性价比高,安全性好。

针对目前我国公交投币机功能单一问题,设计了一种可用于公交投币机的新型纸币处理模块。该模块由检测单元、传输单元、清分存储单元、找零单元和控制系统组成。为适应公交投币机的实际使用中快速性要求和降低找零时对纸币的质量要求,提出了纸币快速处理方案,设计了可利用卷膜将纸币卷存于滚筒表面的机械结构。采用Arduino Mega2560单片机作为样机控制系统的处理器,并利用MATLAB软件对步进电机控制系统的快速性、可行性进行了模拟验证。该模块设计可以实现纸币的自动识别清分存储与快速循环找零功能。

基于人体行走的基本规律,针对有行走障碍的老年人等目标人群,结合外骨骼器具的使用条件,设计了两种用于辅助起坐支撑的外骨骼结构装置,同时对比了两种装置的不同之处和使用条件。装置整体采用Arduino单片机控制,主要通过安装在大腿外侧的舵机提供动力,同时安装有多个传感器装置,提高控制的准确度与灵敏度。这两种外骨骼支撑助力装置将对于外骨骼装置的推广和发展有一定的参考价值。

针对人们的视觉在黑夜会受很大限制,夜间救援工作困难的问题,以提高夜间救援效率与安全性为目标,提出了基于Arduino开发板以光学信号为导向的夜间救援车型机器人的设计。通过光线传感器检测救援系统传来的光学信号,然后利用单片机控制电动机使机器人跟随光源方向进行自动行驶,同时利用超声波传感器进行自动避障和探测周围环境情况,对被困人员进行物资输送与位置信息传输,与整个智能救援系统进行协同辅助,提升救援效率与安全性。

以当前主流电子原型平台Arduino为开发环境,针对开源3D打印机进行系统设计与开发。确定了一种开源3D打印设备的工作链、软硬件布局及电气控制系统构成,在Arduino平台上构建了该设备的机、电、热集成开发环境,并设计了数字化样机模型。借助工业级3D打印机制造关键零部件和非标件,通过分部组装成功研制了等比例物理样机,在此基础上实现了Marlin固件的编译、烧刻以及样机校准与系统调试。探索并明确了开源3D打印平台的一体化开发流程和实现方法,为开源3D打印技术的应用、创新及推广提供了重要支持。

利用PD独立关节控制原理,研究机器人控制系统建模及控制方法。通过建立输入θd（s）与输出θ（s）的传递函数,分析PID独立关节控制系统的稳态误差、超调量、调节时间等动态性能,并进行MATLAB仿真,结果表明,因受外部扰动信号的影响,系统的实际值与期望值有一定的误差。研究了利用PID控制机械臂的方法,通过计算证明使用该方法可使PID独立关节控制系统稳态误差为零。将该方法应用到Arduino控制的机械臂,通过分析控制系统的反馈值,确定了Arduino控制舵机的旋转角度。实验表明,PID控制方法可有效提高机器人独立关节运动的准确性。

文中实现了对delta机械手的手势控制,通过手势各方位移动控制机械手的位置；通过手势倾斜控制动平台圆盘的旋转；通过手势合拢与张开控制机械爪的抓取.

车牌识别系统是一种新型的服务模式,其利用机器视觉技术对进出的车辆进行识别并且自动放行,实现车辆管理的智能化、无人化。文中提出了一种基于机器视觉的校园车辆出入管理方式,通过视觉对车辆进行识别,相比刷卡和纸票介质这种传统的管理方式,能够实现无障碍不停车出入,大大提高了车辆管理的效率,节省了人力资源。该设计软件部分主要利用LabVIEW进行编写,图像处理算法和数据库利用的是LabVIEW中专门的VISION工具包和Database工具包进行编写,控制部分采用Arduino控制器。

随着的经济的不断发展,人们生活的水平的不断提高,汽车的数量不断增加,伴随而来的是交通拥堵和交通事故频发等交通问题。交通事故的发生,往往带来的是车内人员及行人的伤亡。交通事故的发生往往会产生一系列连锁反应,比如道路的拥堵,更加加剧了伤员的救治、交通事故的处理的困难程度。为此,此课题研发出一种交通事故快速处理原型车的设计。这种设计可以在交通事故发生,交通拥堵的情况下,自动巡航以及自动避开障碍物从拥堵车的底部通过,直达事故现场,利用手动操控液压抬升装置,将事故车辆拖离现场,及时有效的处理交通事故和人员救治。