basic research in computer science and software engineering at sklcs

The State Key Laboratory of Computer Science (SKLCS) is committed to basic research in computer science and software engineering. The research topics of the laboratory include: concurrency theory, theory and algorithms for real-time systems, formal specifications based on context-free grammars, semantics of programming languages, model checking, automated reasoning, logic programming, software testing, software process improvement, middleware technology, parallel algorithms and parallel software, computer graphics and human-computer interaction. This paper describes these topics in some detail and summarizes some results obtained in recent years.

The development of long - Term ambulatory pH monitoring system and its clinical application

This paper introduced a long-term ambulatory intragastric pH monitoring system, which is designed for prolonged ambulatory studies of Gastroesophageal Reflux Diseases. The whole system is composed of the gastric catheter with two pH sensors, a small data logger (Microdatalog), and a notebook PC. In this paper, the design of monitoring system hardware and software are described in detail. Clinical applications reveal good results.

用于机载激光测深系统的时间间隔测量模块

机载海洋激光测深系统不仅要求精确测量激光从海表的入射点到海底目标点之间的距离，还要精确测定飞机到海表入射，点之间的距离，为水深数据的海浪校正而确定平均海平面以及波高。为此设计和研制了一高精度时间间隔测量器，该单元基于专用时间数字转换芯片开发，采用延迟线插入法技术，双通道工作，具有高时间分辨率(最高可达250ps)和高测量重复率的特性。给出硬件和软件设计方法以及单元的测试结果。

Droplet Image Feedback Control System in Evaporation Experiment

In order to realize the steady-state droplet evaporation, image feedback control system is designed based on DSP. The system has three main functions: to capture and store droplet images during the experiment; to calculate droplet geometrical and physical parameters such as volume, surface area, surface tension and evaporation velocity at a high-precision level; to keep the droplet volume constant. The DSP can drive an injection controller with the PID control to inject liquid so as to keep the droplet volume constant. The evaporation velocity of droplet can be calculated by measuring the injected volume during the evaporation. The structure of hardware and software of the control system, key processing methods such as contour fitting and experimental results are described.

基于MAX5307和DSP的多回路测控系统设计

提出了一种多回路测控系统的设计方案。该方案仅使用一个DSP(数字信号处理器)及一个多通道集成的D/A转换器件MAX5307,不仅同时保证了多个测控回路的实时性及控制精度,而且实现简单,成本低廉。文中结合实际系统,给出了其具体的硬件和软件实现。该方法具有广泛的适用性,对类似系统的设计具有参考价值。

一种五自由度机电测控系统的设计与实现

文章提出了一种基于五自由度机电系统的测控系统设计方法,并从机械系统构成、测控系统结构及软硬件设计方面论述了系统实现技术。针对系统特定的功能要求,文章详细介绍了位姿组合测量和各位姿自由度控制的测控方法,并应用模块化设计和数据流分析方法进行软硬件设计。通过实验进行系统特性分析,得到运行参数指标。实验证明这种设计方法和实现技术合理可行。

复合机构移动机器人红外和超声阵列信息处理方法

传感器是移动机器人认识和了解外部环境的重要途径。在导航过程中,移动机器人要对当前环境进行实时感知和快速理解,并加以识别从而准确避开障碍物。论文提出一种适用于复合机构移动机器人的红外阵列和超声阵列传感器信息采集和处理方法。结合笔者研制的“基于复合机构的非结构环境移动机器人”,给出了系统具体的软、硬件的设计和局部路径规划实现方法。实验验证了该方法的可靠性和有效性。

移动探查机器人监督式控制器的设计与实现

本文介绍了一个野外探查机器人监督式控制器的设计与实现,介绍了机器人控制器的三种传统控制方法并比较了其优缺点,论证了在具体的机器人上应用监督式控制的优点,分析和讨论了其软硬件结构和功能,最后对这个具体的项目的控制器设计实现进行了总结和展望。

一类轮式机器人的水平姿势控制

本文介绍了一类轮式机器人的结构及其水平姿势控制方案,给出了控制系统的硬件组成、软件框图。

基于CAN的仿人机器人控制器的设计与实现

本文针对仿人机器人的结构和控制性能的要求,设计并实现了基于CAN的关节控制器,并利用CAN把各个关节和力传感器及上位机连接在一起,构成了有效可靠的控制系统。主要包括仿人机器人的总体结构、控制器的硬件与软件的设计实现、控制系统的拓扑结构等,并提出了一些设想以提高系统的性能。

轮桨腿一体化两栖机器人控制系统设计

为满足轮桨腿一体化两栖机器人控制系统各模块间信息交换的实时性、灵活性、可扩展性和可靠性的要求,将CAN总线应用于轮桨腿一体化两栖机器人控制系统中。从硬件和软件两方面,介绍了CAN总线在轮桨腿一体化两栖机器人中的应用方案,设计了基于ARM7处理器的CAN总线控制节点,提出了适用于两栖机器人的CAN总线应用层协议方案。

北极冰下自主/遥控机器人控制系统设计

针对北极冰下海洋参数监测的使命要求,对水下机器人控制系统进行了相关研究,将PC104总线与CAN总线应用到自主/遥控水下机器人中,实现了一种分布式与集中式相结合的水下机器人控制系统体系结构。从硬件和软件两个方面描述北极自主/遥控水下机器人控制系统的实施方案。

水下滑翔机器人控制系统设计与实现

本文以水下滑翔机器人为研究对象,首先简要介绍了水下滑翔机器人的总体结构,然后重点研究了其控制系统的设计方案,阐述了控制系统软、硬件的设计与实现,通过水下滑翔机器人湖试验证了控制系统设计合理,运行正确,实现了水下滑翔机器人的基本运动。

基于局域网的多水下机器人仿真系统设计与实现

多水下机器人仿真系统是一个能够对多水下机器人系统的体系结构、协调控制、路径规划、学习算法等进行演示验证的分布式实时数字仿真系统,是开展多水下机器人技术研究的基础和有效手段.讨论了应用基于局域网的分布式仿真技术来解决多水下机器人系统仿真的问题,并详细说明了仿真系统的硬件组成和软件总体设计.