野外空间坐标测量中的任意姿态多目相机快速标定

针对野外复杂地形环境下,对于多个监测区域进行野外坐标测量的情况,提出一种利用双目立体视觉原理对相机3个姿态角及焦距同时进行现场校准的快速标定方法。该方法对传统的标定方法进行改进,可用于相机焦距、姿态未知的情况,对现场环境条件要求低,避免了传统标定方法中相机架设姿态受限的问题。首先通过选择合适的统一世界坐标系和坐标系旋转顺序,使标定得到的相机外参与相机姿态角对应。然后通过GPS测量得到两个标定点的世界坐标,将两个标定点的世界坐标和图像坐标代入成像模型,用最小二乘法解出相机的焦距和姿态角。在现场对其中一个监测区域进行实际测量验证,结果显示直径200 m的圆形监测区域内,相对误差优于0.38%。该方法工程应用性强,灵活度高,适用性广。     

天宫二号紫外前向光谱仪大气临边高度计算

天宫二号紫外前向光谱仪是一种对全球中层大气进行大气痕量气体垂直分布探测的新型光谱仪,在对大气痕量气体进行反演中,需要高精度地计算观测大气的高度参数等几何位置参数。本文针对该光谱仪的几何成像特点,设计并提出了一种高精度的大气高度的计算方法。首先,计算传感器坐标系下的观测矢量;其次,利用平台的轨道参数、姿态及成像时间等成像几何参数,推导出传感器坐标系到地心固定坐标系的转换矩阵,同时将观测矢量转换到地心固定坐标系下;再次,以标准地球椭球体为基准,建立经过临边切点的虚拟椭球体模型,并计算切点的地理坐标;最后,依据切点坐标推导出切点的临边高度。与理论值对比分析,在相同地球临边高度对应的散射光谱幅亮度分布保持一致,并且与美国OMPS载荷反演的O3结果进行定位误差分析,高度误差小于1pixel,在2km范围内,从而验证了本文所提算法的可行性和正确性。     

自驱动关节臂坐标测量机模块化关节设计

传统的关节臂测量机工作时是依靠工作人员牵拉实现运动和测量,存在路径规划不佳、主观性误差大、测量效率低等问题很难适应智能制造对在线自动测量系统的新要求。本文提出了利用含有无刷电机、谐波减速器及精密轴系的模块化关节构成自驱动关节臂坐标测量机的构想,并对模块化关节进行了构型设计,建立了单关节扭矩估算模型,在此基础上选择了关节2的电机和谐波减速器,设计了关节模块的测控电路,研制了单关节部件样机并进行了重复性实验。其中单方向测量数据表明,为保证较小的测量重复性误差,关节在运动时应尽量避免速度或加速度突变的运动形式;双方向测量的数据表明,当控制电机运动速率小于1.53rad/s时,测头因回弹产生误触发信号的概率较小,此时最大误差数据为±2.11″。上述实验也验证了模块化关节设计方案的可行性,为后续自驱动关节臂坐标测量机整机研制提供了理论和实验依据。     

任意旋转角三维坐标转换的微分罗德里格矩阵算法

为分析现有小旋转角和任意旋转角三维坐标转换模型存在的问题,利用罗德里格矩阵、反对称矩阵与向量积运算性质将矩阵微分形式转换为参数向量微分形式,从而提出微分罗德里格矩阵算法。该算法避免了现有算法普遍存在的矩阵求导问题,实现了函数模型和随机模型同步迭代更新,以提高精度和迭代效率。最后,通过文献算例和仿真算例对本文算法和3种现有算法进行比较分析。统计结果表明,所提算法在迭代次数、参数真误差等方面改进效果显著。     

数控加工中变坐标问题的研究

针对多轴加工中心中机床无法加工死角或者干涉面的情况,添加能够变角度加工的刀具以实现不加装其他旋转轴或者翻转平面加工垂直刀具无法接触到的加工面,从而达到无需改变机床结构就可以增大其加工范围和适应性的效果,并能减少工件重复装夹次数,提高加工精度和效率。通过TCL语言对该后处理进行定制,达到自动判断实际加工时需要的G17/G18/G19平面,并且进行稳定的圆弧插补、直线插补、进刀和退刀,保证加工的安全性和准确性;除此以外,还加入了人性化的刀具列表和参数错误报警,为操作技师提供了很好的辅助参考;最后通过仿真实验证明该定制后处理可以在侧铣头加工中稳定、高效的使用,并获得较好的加工效果。     

某市某铁矿地表变形监测技术设计书

<正>1概述某铁矿位于某市某庄村北200m,纬三路路南,交通十分便利。在矿山开采过程中为切实加强矿山环境保护,特开展此矿地面变形监测工作。2作业依据(1)GB 50026-2007工程测量规范(2)JGJ 8-2007建筑变形测量规范(3)GB/T 18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范(4)GB/T 12898-2009国家一、二等水准测量规范(5)《某铁矿矿山地质环境保护与恢复治理方案》(河北XXX院2013年6月)3基本规定     

基于罗德里格矩阵的点云初始配准研究

将罗德里格矩阵用于解算转换参数,缩小两待配准点云之间的旋转和平移错位,实现初始配准,为进一步的点云精确配准提供良好的粗配准姿态,具体实验结果表明,该方法可以得到理想的粗配准效果。     

基于马达-垫圈的几何形状坐标新算法研究

为提高SCARA机器人机械臂末端执行器的操纵精度,提出一种基于马达-垫圈的几何形状坐标新算法。通过对某款运用仿生设计理论的SCARA机械臂的马达-垫圈装配设备开展视觉处理及精度控制技术研究,对末端执行器采集的马达和垫圈图像进行了图像处理,并基于模板特征进行了垫圈圆心和马达圆心的识别与定位,根据马达模具的几何形状提出一种基于拍3次图像的马达坐标计算方法;进行末端执行器定位精度控制试验,并验证该算法的可行性。结果表明:试验结果远远小于马达装配精度所要求的0.2 mm,证明了该算法能够有效地提高末端执行器的定位精度。     

长输管道沿线高程提取技术研究

在Googel Earth卫星地图上选出长输管道线路,将线路经纬度坐标及高程借助一些工具软件迚行自动提取,并经过一番处理,在Excel中生成散点图,即里高程变化图。     

设计中的建造与建造中的设计——嘉都会所工程记录

正嘉都会所是一座只有2 500m2左右的小房子,处于北京与河北交界处,是一个近200万m2的居住及文化产业复合型社区的启动项目。该建筑在开发前期作为社区的展示接待功能,而在项目整体完成后将作为会所服务于整个社区。这里曾经是一家养殖场,原来的农舍舍址周围是一片自然环境非常好的场地,不同形态与种类的高大乔木或成排或成点状散布在场地上。我们喜欢这里的自然环境,最初的"建筑营造"随即在脑海中逐渐生成,想象着新建筑镶嵌在这片环境之中,不破坏、不突出、不遮挡,如同一块水晶晶莹剔透地掩映在树木间,人们的视线穿过它仍是