机电学院本科毕业设计开题报告(优质3篇)
机电学院本科毕业设计开题报告 篇一
标题：基于机器学习的多功能机械臂控制系统设计
摘要：
本文介绍了一种基于机器学习的多功能机械臂控制系统设计。随着机器人技术的发展，机械臂在工业自动化领域中扮演着重要的角色。然而，传统的机械臂控制方法存在着精度不高、适应性差等问题。为了解决这些问题，本文提出了使用机器学习技术来优化机械臂控制系统的设计。
关键词：机器学习、机械臂控制系统、工业自动化
引言：
机械臂是一种能够模拟人类手臂运动的机器人装置，广泛应用于工业生产中的装配、搬运、焊接等工序。目前，机械臂的控制方法主要包括传统的PID控制、迭代学习控制等。然而，这些方法在实际应用中存在一些问题，如精度不高、适应性差等。因此，我们需要寻找一种新的控制方法来提高机械臂的性能。
方法：
本文将使用机器学习技术来设计多功能机械臂控制系统。首先，我们将收集大量的机械臂运动数据，并对其进行预处理。然后，我们将使用机器学习算法，如深度学习、强化学习等，来训练模型。最后，我们将使用训练好的模型来控制机械臂的运动。
预期结果：
通过使用机器学习技术来设计机械臂控制系统，我们预期可以提高机械臂的精度和适应性。同时，我们还希望能够实现多功能的机械臂控制，如物体识别、路径规划等。
结论：
本文提出了一种基于机器学习的多功能机械臂控制系统设计。通过使用机器学习算法，我们可以提高机械臂的性能，并实现多功能的控制。我们相信，这种新的控制方法将对机械臂的应用产生积极的影响。
机电学院本科毕业设计开题报告 篇二
标题：基于物联网的智能风力发电系统设计
摘要：
本文介绍了一种基于物联网的智能风力发电系统设计。随着可再生能源的发展，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，得到了广泛的关注。然而，传统的风力发电系统存在着效率低、运维成本高等问题。为了解决这些问题，本文提出了一种使用物联网技术来优化风力发电系统的设计。
关键词：物联网、智能风力发电系统、可再生能源
引言：
风力发电是一种利用风能转化为电能的技术，是可再生能源的重要组成部分。传统的风力发电系统由风力发电机、变频器、逆变器等组成，但存在着效率低、运维成本高等问题。因此，我们需要寻找一种新的设计方法来提高风力发电系统的性能。
方法：
本文将使用物联网技术来设计智能风力发电系统。首先，我们将使用传感器和无线通信技术来实现对风力发电机的实时监测。然后，我们将使用云计算和大数据分析技术来对收集到的数据进行处理和分析。最后，我们将通过远程控制和优化算法来实现对风力发电系统的智能管理。
预期结果：
通过使用物联网技术来设计智能风力发电系统，我们预期可以提高系统的效率和可靠性。同时，我们还希望能够实现对系统的远程监控和智能优化，以降低运维成本。
结论：
本文提出了一种基于物联网的智能风力发电系统设计。通过使用物联网技术，我们可以实现对风力发电系统的实时监测和智能管理，从而提高系统的性能。我们相信，这种新的设计方法将对风力发电的发展产生积极的影响。
机电学院本科毕业设计开题报告 篇三
机电学院本科毕业设计开题报告
开题报告是开题者在确认论文主题之后，对论文初步确定内容的撰写，下面是小编搜集整理的机电学院本科毕业设计开题报告，欢迎阅读参考。
报告题目：三维激光隧道扫描移动平台数据采集系统
一、 综述
随着我国经济持续高速增长，综合国力不断增强，高新技术不断发展，也带来了我国道路隧道建设规模和修筑技术快速发展的黄金时期。近二十多年来，我国道路隧道的修筑长度不断被刷新，施工技术难度、技术含量不断加大，大断面、多孔连拱隧道不断出现，高海拔、高寒冰冻地区的隧道也开始投入建设，我国道路隧道建设乃至整个公路建设的相关科技攻关空前发展。然而我国道路隧道工程建设的起步较晚，设计、施工、监理和检测工艺等方面还不成熟、不完善。由于隧道属于重大永久性建筑物，对其限界和状态进行定期检查，并根据其劣化程度予以维护和保养，是确保安全运营的一个重要环节。由于设计、施工、材料及地质因素等各方面的原因，无论是国内还是国外，多数隧道都存在不同程度的病害。根据国内外道路隧道的相关资料，隧道常见的质量问题主要有以下几点：衬砌漏水，衬砌裂纹，衬砌腐蚀等，此外还有衬砌压溃及剥落、衬砌变形及位移、隧道运营通风不畅及照明不良等问题。隧道工程质量的形成是随着建设进度的推进而形成的，目前隧道常见质量问题产生的主要原因归纳如下：隧道工程施工工艺复杂，工序多，工程管理控制难度大，最容易产生质量问题;隧道建筑材料的质量问题;隧道监控包括施工期间的监控量测和运营期间的监控措施较为落后;地质灾害和其他原因对隧道质量的影响。目前运营单位多采用传统的巡道工目视检测的方法，不仅费时费力，检测效果过于依赖巡道工的个人经验，不同人员的检测结果可能大相径庭;国内也有根据隧道衬砌与围岩以及隧道病害之间存在较大的介电差异，采用探地雷达对隧道质量进行检测，这种检测方法容易受到外界的随机噪音、地面和地上物体的反射干扰信号以及仪器本身的噪音的影响，另外雷达图像不是很直观，无法做定量分析;此外还有采用振动扫描的方法对隧道质量进行检测，也存在不直观，检测精度低的问题。且在传统测量概念里，所测的的数据最终输出的都是二维结果(如CAD出图)，在现在测量仪器里全站仪，GPS比重居多，但测量的数据都是二维形式的。
在逐步数字化的今天，采用数字视频全息技术，可以较好的对隧道各种灾害情况进行测量，记录被摄物体反射波的振幅和位相等全部信息，对所拍摄的全息图进行数字处理，在计算机上能完全还原隧道的三维立体图，以三维代替二维，因为其直观是二维无法表示的，现在的三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X,Y,Z点的信息，还包括R,G,B颜色信息，同时还有物体反色率的信息，这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉，是一般测量手段无法做到的。同时利用全息技术实现真实的三维图像的记录和再现。和其他三维“图像”不一样的是，全息图提供了“视差”。视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象——好像有个真实的物体在那里一样。采用这种高效、集成、小型化、数字化的检测设备可生成标准的数字化影像档案，现场快速采集数据之后，工程师在办公室便可进行病害检测，不仅可直接在数字图像上标定病害，还可存入数据库进行信息化管理和状态评估。
数字全息是传统的光全息术和数字技术相结合的产物。由美国科学家顾德门 (J.w.Goodman)在1967年首次提出。数字全息用光电传感器件如CCD或CMOS摄像机代替传统全息中的银盐干板来记录全息图，全息图以数字图像的形式被输入计算机，用计算机模拟光学衍射过程来实现被一记录物体的全息再现。近年来，随着计算机技术和数码摄像器件的飞速发展，数字全息技术及其应用受到越来越多的关注，其应用范围已涉及形貌测量、变形测量、粒子场测试、三维显微、图像加密、三维图像识别等许多领域。
1947年英国物理学家丹尼斯•伽博(Dennis Gabor)在研究如何提高电子显微镜的分辨率的过程中发明了全息术。由于当时没有理想的相干光源，而且全息再现像的质量受到孪生像的严重干扰，在上世纪50年代中期，全息术的研究没有什么进展，几乎处于停滞状态。1960年世界第一台激光器出现，为全息术提供了高相干性、高亮度的光源。 1962年美国科学家利思 (Leith)和乌帕特尼克斯发明了离轴全息术。离轴全息使用倾斜的参考光波将信号光(物光)加载到一个载频(离轴参考光)上，使全息再现的物光和它的共扼在空间频率(方向)上分开，从而彻底消除了孪生像问题。激光器的出现和离轴全息的一提出使全息术又成为了研究热点，全息技术从此迈进了一个飞速发展的阶段。1962年前苏联Denisyuk将Lippman彩色照像法与全息术相结合，发明了反射式全息图，并首次提出了体积全息和白光再现的思想。1969年美国人Benion提出了彩虹全息术，这类全息图衍射效率高，制作过程简单，故发展很快。1977年cross制成了复合全息图，和彩虹全息图一样，都可以在白光下观察再现象。这种激光记录百光再现的全息技术被称为第三代全息，己广泛用于全息防伪。1998年u.schnars和w.JuPtuer使用CCD记录了漫反射物体的菲涅耳离轴数全息图，并提出了一种数字再现快速算法—菲涅耳变换法。它利用一次快速傅里叶变换 (FFT)来实现菲涅耳衍射的计算，是目前数字再现最常用的快速算法之一。2005年， ThomasM发表了他用频率分析法对数字全息点扩散函数的研究结果，他认为当使用菲涅耳变换法再现全息图的时候，点扩散函数是中心处于像点位置的CCD孔径的'夫琅禾费衍射图案，当使用卷积法再现全息图的时候，点扩散函数基本上是sinc函数的形式，其宽度取决于传递函数。他指出卷积法对全息图的频谱有截断，记录距离越大，截断越多。这种截断会造成再现像分辨率的降低。为提高分辨率，提出了自由空间传播的级联算法。ThomasM.Kreis还分析了CCD填充因子和直透光对点扩散函数的影响。在我国，2008年，国承山、张莉等人提出 ThomasM.Kreis的频率分析法对CCD的记录过程建立的数学模型不准确，提出了自己的数学模型，以此模型为基础推导出了菲涅耳变换算法的点扩散函数，并讨论了CCD填充因子对点扩散函数的影响。
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二、研究内容
综合运用所学的基础理论和专业知识，独立查阅有关参考资料，在对全息成像技术和计算机技术进行分析的基础之上，利用分析软件通过分析发射和接收到激光信号，获得隧道衬砌的内表面影像图以及隧道衬砌表面各点距轨道中心线的距离，对获得的断面数据进行处理可以形成数字化的灰度图，同时熟悉计算机视觉和三维图形绘制的基础知识，掌握三维激光隧道扫描移动平台激光扫描技术的基本原理，熟悉信号处理的基础知识，完成信号采集系统的设计，建立采集数据库，对采集信号进行信号处理及滤波处理。
三、研究进度
开题 (第3周)
外文科技资料翻译 (第4周)
初步熟悉VisualC++软件操作 (第5周)
熟悉VisualC++的程序设计及图形方面操作 (第6周)
熟悉OpenCv操作 (第7周)
建立数据库，完成数据采集 (第8周)
OpenCv软件建模 (第9周)
建立采集分析软件 (第10周)
OpenCv软件计算结果 (第11周)
分析结果准备制图 (第12周)
绘制工作图 (第13周)
撰写毕业论文 (第14周)
修改整理毕业论文 (第15周)
制作答辩电子稿，准备论文答辩 (第16周)
毕业答辩 (第17周)
四、论文工作量的估计
论文工作量适中。
五、预期达到的目标
利用编程能从给定的视频资料中主动动态的。包括外文科技资料翻译(≧30000印刷符号)，计算机绘制的装配图1张(2#)，VisualC++程序一份，论文1份，打印稿(用学校规定的稿纸)，约30～40页，含中、英文摘要(约400～600个印刷符号)，用PowerPoint制作的论文答辩电子稿1份。
六、存在的问题及拟采取的解决措施
对三维激光隧道扫描移动平台不够了解。对VisualC++及OpenCv软件了解不太多，对不能熟练操作。平时多查阅资料，努力学习，对扫描平台进行深入了解，熟悉所需软件的操作及编程。
七、参考文献
[1] 机械设计 机械工业出版社
[2] C++程序设计教程——基于Visua Studio2008 机械工业出版社
[3] C程序设计 清华大学出版社
[4] 刘瑞珍.Opencv教程基础篇
[5] 钱雪忠;罗海驰;陈国俊.数据库原理及技术课程设计 清华大学出版社
[6] 贾 防.数字全息原理及应用的研究
[7] 程佩青.数字信号处理教程 清华大学出版社
[8] 李冠成;于艳春;王勇;李明;王恒明.激光全息技术的应用及发展趋势的研究
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[12] 闻永俊;陆益红;孙徳鸿;崔峰.三维激光扫描技术在监理测量中的应用[J].测绘通报 ，2011，(9)
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[14] 王小力.基于OpenCv和VC++的目标提取技术[J].硅谷，2010，(15)
[15] 李献波.激光全息技术在测量中的应用[J].中国新技术新产品,2011，(20)
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