减轻沥青混合料离析的技术措施

借鉴国内外的研究成果并通过工程实例,分别从沥青路面施工工艺、采用沥青混合料转运车、混合料设计、原材料控制等方面提出减轻沥青混合料离析的技术措施,以提高沥青路面摊铺的均匀性,从而延长路面的使用寿命。     

基于锥光全息原理的测距系统研究

针对传统光学非接触测量方法环境适应性差、测 量范围小以及光源依懒性强等问题,提出基于锥光全息原理 的非接触式测量方法。在简要分析锥 光全息测量原理的基础上,设计出应用于距离测量的全息干涉测量系统,提出从条纹宽度变 化量获取被测物移动距 离的方法,并推导出条纹宽度与被测距离之间的关系;同时针对条纹图像散斑严重、条纹中 心不确定、条纹不清晰 等问题,提出相应的图像处理方法以及区域条纹搜索方法,可以选择清晰、光滑的条纹区域 ,进而计算被 测距离;最后,搭建了锥光全息干涉测距系统,并完成了测距实验。实验结果显示,与激光 干涉仪对比,锥光全息 干涉测量系统的测距误差在10μm以内;具有测量范围大、测量分辨 率和测量精度高以及环境适应能力强等优点,能够满足测量要求。     

基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m 左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。     

基于异面交会模型的立体视觉像机站位优化研究

高精度的摄影测量中,双目视觉测量是一种高效可行的测量方法。为了研究测量中双像机位置关系对测量结果的影响,将像机标定、定向及图像坐标提取等干扰因素作为理想量来考虑,从双像机交会测量的数学模型出发,综合双像机光轴的交会角、像机视场角以及红外发光二极管(LED)的发光角等方面因素,通过分析双像机在不同位置关系下对测量区域中红外LED控制点进行测量的结果及精度,最终给出双目视觉测量中像机站位的优化策略。     

一种利用激光跟踪仪标定线阵相机的方法

为提高线阵相机的标定的灵活性和准确度,研究了一种利用激光跟踪仪辅助标定线阵相机的内参数和外方位参数的方法。借助激光跟踪仪测量靶标上的标记点获得靶标的位置和姿态,根据交比不变性质和空间坐标变换计算成像特征点的三维坐标。引入成像畸变模型补偿成像过程中产生的畸变,提高像点位置精度。应用优化算法估计待标定参数的精确解。本文方法解除了对靶标移动方向和距离的严格限制,允许靶标自由移动,既提高了标定工作的便利性又保证了成像特征点三维坐标的精度。标定过程中,使靶标均匀覆盖整个视场空间,能够更准确地反映相机参数。通过计算机仿真和实验验证了标定方法的可行性和稳定性,实验得到成像特征点重投影像点位置偏差均方根为0.21pixel。     

用于白车身检测的测量控制系统设计

为实现白车身在线检测站中测量设备的统一管理与远程通信,提高测量系统的工作效率,设计了一种用于白车身检测的测量控制系统。采用STM32F407芯片为核心并移植μC/OS-Ⅱ和LwIP,并搭建Web Server实现远程通信;建立了多线程任务,实现串口、网口和USB之间的信息交互;分析了数据路由转发过程中存在的数据安全性问题,就通信过程中丢包现象展开讨论,并提出解决方案;采用二维归一化灰度互相关法处理图像的二维定位,提高了处理速度。实验结果表明,该系统能够提供远程通信功能,降低成本,且提高了设备管理的效率。     

基于双目视觉的接触网几何参数测量系统

接触网是在电气化铁路中沿钢轨上空之字形架设的,供受电弓取流的高压输电线,其担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。针对传统的接触网几何参数测量方法中测量效率低下、精度不高的问题,设计了一种快速、高精度测量系统。系统基于双目视觉测量原理,由指示激光器进行特征指引,通过两台高分辨率摄像机采集测量特征并进行图像处理和三维解算,实现接触网几何参数的实时测量。实验结果表明:系统测量的重复性精度可以达到1mm,实现了接触网几何参数的实时、可靠测量,为接触网的日常维护与检修提供了理论依据。     

铁路机车车辆静态限界测量系统校准方法研究

静态限界是保证机车安全运行的基本条件,为了满足铁路机车静态限界快速、精确、自动测量的需要,本文基于电控移动机构和激光测距传感器建立了机车车辆静态限界测量系统.根据系统工作原理及结构组成,研究了系统校准方法,并设计了专用校准附件.该方法操作方便,实用性强,能够在现场一次性完成测量系统的局部标定与系统标定.经检定,该系统测量精度优于0.5 mm,满足了高速铁路机车车辆静态限界测量的要求.     

基于双目视觉机器人TCP校准方法研究

工业机器人末端执行器位置参数(TCP)是机器人离线编程及机器人末端工具误差校正的基础,研究快速、准确的TCP校准方法对保证工业现场环境下机器人系统顺利正常工作至关重要。以双目视觉测量为基础,结合空间坐标变换理论与机器人运动学,提出了一种应用于工业制造现场的机器人TCP参数快速自动校准方法。此方法具有非接触测量、校准速度快、精度高等优点,减少了传统接触式TCP校准过程中误差因素,并且克服了其标定速度慢,标定精度不足等缺点。结合ABB工业机器人对该方法进行验证实验,实验结果表明:对于直径为10 mm的末端工具,提出方法校准精度相对于传统接触式标定有很大的提高,可以满足工业现场高精度的、快速的TCP校准要求。     

基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统研究

针对传统机器人视觉测量系统中测量精度受机器人绝对定位精度限制的问题,构建了基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统并研究其标定技术。通过全局空间测量定位系统实现机器人末端工具的高精度实时控制,可以突破机器人自身定位精度的限制,充分发挥其高度柔性的运动特性。为实现系统高精度测量,提出一种基于单应性矩阵的视觉传感器外参标定方法,该方法仅需对所设计的平面靶标进行一次成像,结合激光跟踪仪进行坐标转换即可实现传感器坐标系与外部参考坐标系之间坐标转换关系的精确标定。实验结果表明,基于全局空间控制的机器人视觉测量系统在其工作空间中距离测量精度优于0.2/mm,较传统的机器人视觉测量系统得到显著提高。