可调数学形态学的角点检测新算法

提出了一种新的基于可调形态学的角点检测方法。该方法采用对称圆形结构元素,通过选择合适的可调参数,对图像进行可调膨胀和可调腐蚀等一系列运算,先分别计算图像中凸角点和凹角点的精确位置,再将两者结合起来,从而得到图像中的所有角点。利用圆形结构元素大幅度减少了算法的计算量。可调形态学的应用克服了传统形态学检测角点不准确的缺点。实验结果证实了当可调算子中的参数取合适值时,该方法可以较精确地检测出图像中的角点位置。     

燃爆直线型弹跳驱动器分析与试验

为精确控制采用燃爆直线型驱动器(combustion powered linear actuator,CPLA)的弹跳机器人,对影响CPLA驱动弹跳性能的因素进行了分析.首先根据CPLA的工作过程建立了CPLA的动力学模型,得到性能参数;然后试验分析氧化剂一氧化二氮(N2O)与燃料丙烷(C3H8)摩尔比、两者的充气压力对CPLA输出性能的影响.试验结果显示:影响确实存在,当摩尔比为9.91时,CPLA驱动弹跳高度最高,质量3.17 kg弹跳机构弹跳高度为3.2 m,CPLA能量利用率8.4%,弹跳效率7.01%.CPLA在驱动弹跳过程中输出很高的平均功率,并且具有很大的功率质量比.     

弧齿锥齿轮数控加工和齿面接触点求解算法研究

在保证弧齿锥齿轮加工过程中刀盘相对于工件的运动关系不变的基础上,通过矩阵变换实现铣齿加工的数控展成.由于在数控加工每个插补周期中难以实现这种涉及大量运算的运动转换,因此将数控坐标轴的展成运动表示为以工件齿轮转角为参数的五次参数样条函数,保证了插补的实时性和精确性.文中将传统用于确定接触点位置时求解非线性方程组的问题,转化为带有3个设计变量的约束优化问题,简化了法线重合的条件,建立配对齿轮位置矢量相等的目标函数.最后给出实例对算法进行了说明和验证.     

触针式轮廓仪弹性测量杆的设计

针对传统的触针式轮廓仪杠杆式测量杆的转动支点由于滚动体跳动容易引入随机误差的问题,提出并设计了一种基于弹性变形理论的轮廓仪测量杆。利用高精度电容传感器测量测量杆的弹性变形量,然后利用悬臂梁的挠曲线公式求出触针针尖的位移量从而得到待测面的微观不平度信息,消除了杠杆式测量杆引入的随机误差,进一步提高了粗糙度测量精度。     

磁性磨料制备技术研究新进展

磁粒研磨光整加工是一种很优异的光整加工方法,磁性磨料制备是该技术发展和广泛应用的关键。从磁性磨料制备技术及工艺方面综述了近几年来的最新研究进展,并对所述的制备方法进行评价。针对磁性磨料制备技术的特点,指出雾化快凝制备球形复合磁性磨料是一种有希望大规模工业化生产的有效方法。     

拟三次三角样条插值曲线与曲面

在构造插值曲线与曲面时,传统的方法多基于多项式函数空间,而基于三角函数空间也能构造插值曲线与曲面.首先基于函数空间Ω =span{1,sint,cost,sin2t,cos2t}构造了一种样条插值曲线与曲面,称之为拟三次三角样条插值曲线与曲面.该曲线与曲面不仅满足C2连续,而且直接插值于给定的控制顶点,避免了通过方程组反求控制顶点.进一步地,为了使所构造的拟三角样条插值曲线与曲面具有局部可调性,利用奇异混合技术在拟三次三角样条插值曲线与曲面中引入了局部形状参数,修改某些形状参数的取值可实现对插值曲线与曲面的局部调整,为样条插值曲线与曲面的构造提供了两种新方法.     

基于改进遗传算法求取加工自由曲面的最大刀具尺寸

为选取合适的加工刀具尺寸以对自由曲面实现无曲率干涉加工,提出了改进遗传算法并应用于自由曲面全局最大主曲率求取,确定无曲率干涉最大刀具尺寸.根据主曲率特点设计了一种新的非线性自适应度函数,避免算法过早收敛于局部最优值,并给出了新的复制原则.改进遗传算法应用算例分析表明,该算法在500代内能有效求取自由曲面全局最大主曲率,比传统的离散法效率高,选择的最大刀具尺寸满足自由曲面加工无曲率干涉加工的要求.     

基于气缸动态特性的时序优化

气缸的动态特性复杂,在前人的研究基础上,建立气缸的动态特性数学模型,并采用龙格库塔法进行仿真.基于仿真结果和机构分析,用时序图的方法优化各个气缸的动作时间和运动顺序,在防止干涉的情况下,有效地将串行时间转化成并行时间,使得多气缸协调动作且时间最短.     

基于USB的离线插补加工模块设计与实现

针对部分嵌入式数控系统因为实时处理能力有限而限制了加工精度的问题,设计了一种离线插补加工模块.该模块采用较短的插补周期和高速高精度的插补算法在PC机上离线生成插补数据,通过USB将数据动态加载到系统中,实现高速高精度加工.最后通过实验仿真验证了该模块的可行性.     

弧齿锥齿轮数控加工主动控制方法研究

以弧齿锥齿轮数控加工原理为基础,阐述了齿面啮合需要满足的一阶接触条件和二阶接触条件,建立了以工件齿轮转角为参数,表示铣齿刀盘中心运动与工件齿轮旋转运动关系的切齿加工运动函数。将该运动函数运用于自主开发研制的弧齿锥齿轮数控铣齿机中,实现了对弧齿锥齿轮数控铣齿加工的主动控制。最后通过实例验证了这种控制方法的可行性和有效性。