级联法设计时滞滤波器抑制双摆起重机货物摆动

当起重机的吊钩质量较大、货物质量较小,并且货物到吊钩的悬挂长度较大时,起重机货物摆动特性表现为双摆动力学特性,如果应用抑制单模态柔性系统振动的控制方法很难消除货物摆动。文中首先建立双摆龙门起重机货物摆动模型,分析货物摆动的频率和摆动幅值,然后通过级联法设计抑制多模态柔性系统振动的时滞滤波器,并应用于抑制双摆起重机货物的摆动,仿真结果验证了该时滞滤波器可有效抑制吊钩和货物的摆动,且保证了系统的响应速度。     

桥式起重机半开环定速防摇控制方案研究

针对由人工操作、通过变频器和三相异步电动机驱动的桥式起重机,设计了以司机挂入的运行机构挡位所要求的速度作为系统输入,以小车实际速度和吊钩摆角作为系统输出的防摇控制方案。大、小车运行位置信息设置传感器进行检测,吊钩摆角、角速度通过观测器估计。在系统的状态空间描述下,给出了防摇控制策略的确定方法。仿真结果表明:控制方案对桥式起重机具有显著的防摇效果。     

基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究

通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系,并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济,不需要安装视觉传感器测量吊重摆角,可以有效地消除载荷的摇动。     

基于机器视觉的柔性接头摆心飘移检测系统的研究

研究一种基于机器视觉的柔性接头平面摆动摆心飘移测试系统。所述系统包括相机支架、标志物、图像处理模块、摆心计算模块、结果处理模块、工业相机、数据接口、工业计算机及其他辅助装置。两个标志物几何中心定位在与被测摆动体中心线成一定角度的直线上,标志物随摆动体摆动时,工业相机对摆动体进行连续图像采样,图像数据通过数据接口传输给工业计算机,图像处理模块对图像进行去噪、背景剪除、标志物定位操作,获取标志物在测试系统坐标系的平面坐标,摆心计算模块依据数学模型计算得出两次图像采样区间的平均摆心来逼近摆动体运动过程中的瞬时摆心,结果处理模块对摆心飘移曲线进行直观有效的显示与记录。最后通过仿真和实验验证了使用该测试系统所测试的物体摆心检测精度达0.5%左右。     

科里奥利加速度对机械摆的影响

起重机这类起重运输设备的吊钩缆绳可以看作受大车、小车运动驱动的机械摆,会产生摆振。其垂直方向的起吊运动也在摆振方向上产生科里奥利力,影响载荷摆动的规律。为此建立了机械摆三维驱动的模型,定量地研究了不同的垂直运动速度在初始摆角和水平运动加速度的共同作用下对机械摆摆振的影响。     

塔式起重机高效防摆控制研究

针对实际工程生产中塔式起重机在吊运重物时的摆动问题,采用一种基于三维空间质点运动力学建模的方法描述重物运动规律,通过传感器实现吊物的实时摆动信息反馈,研究一种对摆角偏差进行直接跟踪消除的防摆控制方法。通过实验仿真,上述方法设计的控制系统效果稳定,适应大角度消摆,工程适应性较强,实现了塔吊安全、高效运行和生产的要求。     

基于软测量技术的桥式起重机防摇控制方法研究

针对现有的桥式起重机防摇控制技术复杂、成本高而难以推广应用的问题,提出了一种易于实现的、基于软测量技术的防摇控制方法,指明了控制策略的应用范围,简化了起重机运行机构-吊钩系统的物理模型,建立了状态空间描述下二阶系统的数学模型,利用软测量技术估计吊钩偏摆角,采用状态反馈的方法对桥式起重机运行机构进行速度控制,同时抑制吊钩摆角。最后,在桥式起重机模型试验平台上对控制策略进行验证,得到了较好的防摇效果。     

刚性摆起重机PID控制防摇研究及实验验证

针对实际工程需求,对刚性摆起重机防摇特性进行研究,建立了刚性摆起重机摆动的数学模型及其状态方程。利用MATLAB研究在相同单位冲击下,自由系统停止摆动所需的时间和施加PID控制的系统停止摆动所需的时间。以停摆时间作为判断标准,PID控制能明显地减小起重机停止时的摆动,具有很好的控制效果。以STM32f103为下位机,LABVIEW为上位机建立刚性摆起重机的仿真实验平台。经过实验验证,刚性摆起重机的PID控制能够满足实际的工程需要,能明显减小刚性起重机停摆时间和最大停摆角度,极大地提高了刚性摆起重机的工作效率。     

岸边桥式起重机电子防摇中的计算机视觉测量系统

运用计算机视觉测量的技术，对岸边桥式起重机钢丝绳实时偏摆角以及角速度的测量进行了研究，建立了偏摆角及偏摆角速度检测的模型，设计了测量实验的方案，取得了较好的效果，为岸边桥式起重机电子防摇系统的提供准确的前处理数据。     

基于有限元分析方法的吊钩式传感器优化设计与试验分析

随着现代铁路物流的发展，集装箱运输成为铁路物流发展的主要方向，正面起重机在吊装集装箱时具有机动性强、作业效率高、操作简便等优点，被广泛应用于铁路货场集装箱作业中。文中结合正面起重机吊钩结构特征设计集装箱超偏载检测系统所需的吊钩式传感器，实现集装箱称重、超偏载检测和吊装为一体的结构形式。结合正面起重机作业过程、吊钩在吊运集装箱过程中的受力特征和吊钩使用年限要求，进行吊钩传感器结构设计和寿命预测，并采用有限元分析方法，优化结构参数、验算结构强度和估计使用寿命。通过试验验证，设计加工的传感器结构合理，结构强度和精度满足要求，该方法的应用为吊钩式传感器设计、加工和维护提供一种新的应用方案。     

汽车传感器电路板涂胶质量视觉检测系统研究

提出了基于视觉检测技术的车用传感器电路板涂胶质量视觉检测系统,采用多次模板匹配对目标图像进行定位和计算角度,并将图像平移和旋转,从而使零件图像与最初选定的图像位置和角度基本一致。然后,将从最初选定的图像获得的电路板应该有胶和无胶区域坐标应用到零件图像上,截取出相应区域的图像,利用图像分割等算法计算各个区域中涂胶部分的面积占总面积的百分比,与给定的面积百分比限制值进行比较,要求有胶区域的面积百分比大于对应的限制值,无胶区域的面积百分比小于对应的限制值则认为零件涂胶合格。结果表明,系统控制自动定位精度达到像素级,保证了检测精度,解决了目前在现场检测过程中人工操作工作量大、判断不准确以及效率低等问题。     

基于嵌入式Linux的塔机群防碰撞控制系统

为提高施工效率,在同一建筑施工现场经常需要同时布置多台近距离交叉作业的塔机,这些塔机之间存在碰撞可能,因此塔机群防碰撞系统的研究具有重要意义.讨论了基于嵌入式Linux塔机群防碰撞控制系统的实现方案,设计了基于AT91RM9200嵌入式微控制器的监控仪表主机,完成了塔机工作状态的实时检测,如重力、力矩、幅度、高度、回转...     

基于SINS的塔式起重机高精度信号采集技术研究

塔式起重机的区域保护和防碰撞装置经常因为精度低和可靠性差而丧失作用,为此,文中设计了一种塔式起重机区域保护和防碰撞信号采集系统,该系统使用捷联惯导模块结合激光测距模块来获取变幅小车、起重臂臂端和吊钩的位置信息,利用位置信息构建单塔机平面模型,进而实现区域保护和防碰撞功能.经过仿真分析,提出的位置信息采集最大误差9 cm...     

一种基于机器视觉的水表检定装置的研制

研制了一种基于机器视觉的水表检定装置,该检定装置通过设计移动式图像采集平台,单个相机即可完成对多工位的水表指针图像采集,节约了设备成本。采用角度法识别水表指针读数,通过模板匹配校正图像,提出了一种改进的最小二乘法拟合圆心的算法定位指针,利用harris角点检测算法获取针尖点,根据圆心与指针角点形成的连线之间的夹角获得指针的读数。实验表明:该检定装置与人工检定的方法相比,提高了生产效率,且系统的识别正确率在94%以上,具有较高的准确性。     

基于机器视觉的芯片编号识别算法

针对芯片检测过程中芯片编号形状小、人眼无法识别的现状,开发了一套芯片编号识别系统。系统以机器视觉技术为基础,配备高分辨率Basler相机、高倍率镜头以及高性能点光源,能实现高分辨率图像采集;利用Hough直线检测对图像进行水平旋转,利用图像轮廓查找算法对兴趣区域进行提取分割,利用帧差法对兴趣区域与标准库进行比较,找到最匹配的图像,其标签为识别结果。实验结果表明,运用系统的图像处理算法可以代替人眼通过高倍放大镜识别,改进了芯片检测工艺,大大提高了芯片检测的效率。     

基于单目视觉的轴孔零件定位系统设计

针对轴孔零件精密装配过程中单目视觉定位系统的使用困难,设计了一种基于单目视觉的轴孔零件定位系统,提出了基于图像特征的零件倾斜角计算方法,可直接判定零件倾斜姿态.通过对椭圆快速检测算法进行优化,减小噪声影响,实现了高精度检测.最终通过该系统实现了轴孔零件的准确定位,提高了轴孔零件自动装配的成功率.实验证明,提出的方法能够在单目视觉条件下准确得到待装配零件的空间位置信息,满足同轴度要求 １５ μ m 级的轴孔精密装配需求,具有较好的工程应用价值.     

基于吊钩动作智能跟踪的塔机图像监控

为了对吊钩及重物及时有效地捕捉监控,开发了可智能跟踪塔机吊钩及重物的图像监控系统。首先根据塔机吊绳特点,基于分步概率Hough变换,通过优化设计累加器数组、制定合适的规则进行线段搜索和筛选结果等手段,设计了适用于嵌入式系统的塔机吊绳识别算法;进而通过吊绳末端坐标得到监控图像中的吊钩位置,然后控制云台实现了摄像机对塔机吊钩动作的智能跟踪,从而保证了吊钩及重物始终处于监测视野的中央。实验结果表明该算法可有效识别塔机吊绳,并且运算效率较高,适用于运算能力有限的嵌入式系统。     

基于计算机视觉的药片实时检测系统

为了提升药品缺陷检测效率,降低制药企业的生产成本,设计了一款基于计算机视觉的药片实时检测系统。介绍了计算机视觉检测系统的工作原理和硬件结构组成,并在此硬件结构基础上,提出了一种新型计算机图像分割和特征提取方法。实验结果表明,所述算法和系统能够显著提高药片缺陷检测准确度,可以达到99%,计算机视觉检测系统能够完全满足实时性、高识别率等要求。     

基于Stixel world及特征融合的双目立体视觉行人检测

针对单目视觉行人检测无法获得深度信息从而导致冗余信息较多、检测效率和准确度存在局限性的问题,首先,在图像的预处理阶段提出了一种利用双目立体视觉产生的视差信息优化分析来简化复杂场景的动态规划棒状像素场景(stixel-world)表达方式;然后,在行人目标检测阶段,对传统HOG特征中block尺度进行分析、降维,采用Fisher准则筛选得到了适用于道路环境下的多尺度HOG(multi-HOG)特征,将Multi-HOG特征与LUV颜色通道特征进行融合,最后采用交叉核支持向量机(hikSVM)分类器对行人目标分类。实验结果表明,采用改进过后的Stixel-world算法用于图像预处理极大地减少了计算时间。缩小了行人检测的候选区域,基于特征融合和hik-SVM的目标检测算法在保证检测准确度的前提下,具有较好的实时性和鲁棒性。     

A machine vision system for the detection of missing fasteners on steel stampings

A machine vision system that has been developed for the detection of missing fasteners on steel stampings is described. The system has been tested using images generated by a commercial machine vision system installed on an assembly line for the production of automotive cross-car beams. This particular application was considered to be challenging due to variations in the operating conditions, such as the lighting, together with the fact that the appearance of the fasteners could change depending upon their angle relative to the camera. A neuro-fuzzy image classification algorithm was developed and tested against a threshold-based classification algorithm. Results indicate that both algorithms perform well when optimized, but the neuro-fuzzy algorithm was found to degrade in a less abrupt fashion when the input data deviated from the trained data. A graphical user interface (GUI) was designed to enable implementation on the assembly line. The developed system is adaptable to other machine vision-based automated inspection applications.