基于侧边基准面标定的叶片型面光学检测

叶片型面精度直接影响其工作性能和使用寿命,高效和精确的叶片型面检测对其质量控制至关重要.对此,建立了一套面向叶片型面精度测量的四轴光学检测系统,提出了一种基于叶片侧边基准面快速标定其回转轴线的型面光学检测方法.该方法可在不引入外部标定物的情况下,完成叶片型面的快速测量与重构.该方法测得实验数据与三坐标机检测数据相比,其...     

多个单目线激光传感器旋转扫描系统高精度标定方法

根据铁路列车大型车轮零件三维尺寸检测的需求,设计了多个线激光传感器旋转三维扫描系统,快速获取车轮的整体三维数据。为了实现多个传感器在转台转动到不同方位时测得数据精确拼合,需要精确标定出各传感器相对世界坐标系的姿态和转台的转轴参数。为此,提出了基于多视平差优化的系统标定方法,方法最大优点是采用平差优化的思想,充分利用了图像数据样本和多视几何约束,对传感器间的姿态参数和旋转轴线进行同时求解,有效保证整体标定精度;同时在迭代优化过程中,标靶上的特征点也参与优化计算,使最终标定结果不受标靶制造误差的影响。     

泄漏声发射传感器的标定研究

介绍了声发射传感器标定原理及几种常用标定方法的模拟声源的特性。提出了将比较法应用于管道泄漏检测的声发射传感器的标定。建立了基于脉冲表面波声场的声发射传感器标定系统，对商用和自制的几种声发射传感器进行了标定。标定结果和探头使用效果证明，比较法标定声发射传感器是可行的。     

基于系统辨识的超声传感器频响标定的研究

超声传感器频率响应特性会给检测信号带来一定影响,从而产生检测误差,甚至导致检测结果失效.针对这个问题,提出了一种基于系统辨识的超声传感器频响标定方法,通过在水中采集传感器系统的输入输出数据,然后根据系统辨识算法,计算出系统的离散传递函数,实现对传感器系统频率响应的标定.实验验证这种标定方法能够对传感器进行有效标定,根据...     

结构光焊缝视觉检测系统中投影仪标定法

在基于结构光的焊缝视觉检测应用中,标定是实现高精度检测的关键.提出了一种基于平面投影的结构光视觉系统快速标定方法.该方法将投影仪当作一个逆向的摄像机,使用一块带有四角棋盘格作为靶标的平面标定板对投影仪进行标定.利用摄像机提取特征点在投影仪图像空间中的对应点,建立投影仪图像和靶标图像的对应关系,从而将投影仪标定转化为成熟的摄像机标定.得到标定结果后,即可以求得特征点的三维坐标.最后结合标定结果对试验焊缝板进行了三维重构.结果表明,所提出的标定方法操作过程简便、精度高,可适用于焊缝三维信息检测等场合.     

巨型模锻水压机立柱应力检测系统方案研究

考虑到300 MN模锻水压机恶劣的工作环境,分析了采用传统的基于电阻应变片立柱应力检测方式的局限性,根据检测系统基本要求提出了振弦型、测位型两种改进的立柱应力检测方案.介绍了其基本原理和系统组成,分析比较了两种检测方案的优缺点,确定采用基于电涡流传感器的"测位型"水压机立柱应力检测方案,并对其进行精度分析.实验测试数据表明,基于电涡流传感器的测位型立柱应力检测方式传感器检测精度为1 μm左右,线性度＜1%,能够替代传统的应变片检测方式,满足了水压机特定工作环境下的立柱应力检测要求.     

基于组合激光结构光的多功能视觉传感器

提出并设计了一款基于组合激光结构光的新型多功能单目视觉传感器,介绍了其研究开发思路和结构设计过程. 基于单目视觉和单幅图像处理,可实现焊接坡口截面尺寸、焊枪高度和空间位姿检测等功能. 传感器的标定充分利用了其内部固有参数,在焊枪空间位姿发生变化时,不需要进行重新标定,有效提高了其应用于复杂结构件焊接时的适应能力. 组合激光结构光的应用,有效解决了常规单目视觉存在的深度方向信息丢失问题. 针对V形坡口的截面尺寸和焊枪高度检测,推导了检测算法并进行了试验验证. 试验结果表明,最大检测误差不超过2.1%.     

基于STM32的双角度传感器工业机器人测量系统的设计与实现

随着传感器技术的不断发展,越来越多智能传感器应用到工业机器人的检测领域。针对当前测量方法存在成本高、精度低、操作复杂、可能断光而无法实现连续测量等问题,首先提出应用角度传感器测量系统检测工业机器人性能的方法。搭建基于STM32的双角度传感器模型,研究了系统的工作原理和实验方法,分析了测量数据的误差特性。引用了最小二乘法的思想,分析标定的残差特性;采用了迭代逼近特征阈值的方法,提高测量系统的精度和可靠性,精度评价为0.15 mm;经过多次迭代减小了积分累积的漂移误差,提高了测量系统的稳定性。实验结果表明:该测量系统实用、成本低、稳定可靠、精度高,为工业机器人的性能检测提供了一种新的方法。     

基于Matlab与MotoSim EG的涡轮叶片数据处理及检测分析

建立了MH00005-E00机器人的D-H坐标系及运动学模型,在Matlab环境下编写了机器人逆运动学方程求解代码,并对提取的涡轮叶片特征点进行了特定算法的数据处理,实现了机器人末端装载的激光位移传感器始终与叶片型面垂直且数据的坐标姿态在激光位移传感器指定的测量范围内。编写了机器人能够识别的JOB文件代码,在Moto Sim EG环境下搭建了涡轮叶片检测平台,通过导入JOB文件,实现了涡轮叶片的检测,并分析了检测结果。     

弧焊机器人视觉检测平台设计与应用

为实现对V型坡口焊缝的精确检测,提出了一种基于结构光视觉传感器的弧焊机器人检测系统方法。该方法实时采集线结构光焊缝图像,采用中值滤波和最大类间方差法对图像进行去噪和阈值分割后,运用细化及斜率分析法提取结构光条纹中心直线,最后结合机器人手眼及光平面标定参数获取焊缝检测特征直线方程和特征点坐标。通过V型坡口焊缝检测实验,验证了该系统的特征点坐标检测相对误差在0.5%以内,具有较好的检测精度,满足工业实际现场的要求。     

加工中心在机接触式检测传感器的标定

针对当前应用于数控加工在机检测领域的接触式传感器标定效率低、成本高等问题,提出了一种面向加工中心在机检测的接触式传感器标定方法。该方法将数控加工与检测技术相结合,首先在分析加工中心在机接触式检测的基础上,通过建立传感器标定数学模型确定了标定参数;其次,通过对标准球的触测,基于最小二乘法拟合计算得到接触式测头的标定参数,最后通过标定实验和对标准件的接触式检测精度分析验证了该方法的可行性和有效性,可在机接触式检测提供一种新的传感器标定方法。     

基于集成光纤传感器的工装状态监控技术研究

在飞机装配过程中,大型工装的状态变化主要受温度和负载影响。分析光纤传感器的传光特性,设计一种具有温度和应变采集功能的集成光纤传感器,提出一种基于集成光纤传感器的工装状态监控方法。采用PSO-BP算法建立温度、应变和工装定位器位置变化之间的数学模型,实现对工装定位器位置变化的监控。通过单独对光纤应变传感器采集数据进行分析,提出一种应变参数标定方法,标定后通过检测应变实现对工装定位器的三维负载监控。在某型工装上搭建试验平台,标定后传感器的检测精度在±2 N以内,满足使用要求,验证了此方法的可行性。     

基于激光视觉传感的焊缝三维测量

焊缝的三维测量是焊接过程自动化领域的关键技术之一.为了能够还原焊缝表面的轮廓并计算其各项参数,本文提出了一种基于激光视觉的焊缝表面非接触式测量系统,重点介绍了光学成像系统的设计、检测系统参数标定方法以及结构光光条图像的处理过程,最终得到了较为理想的焊缝轮廓曲线,并结合标定结果对焊缝的参数进行了计算.实验证明,整个检测系统具有较高的检测精度和稳定性.     

基于结构光的焊缝外观检测系统设计

文中针对焊缝外观的检测需求,设计了一种基于结构光的检测系统,推导了基于设计结构的坐标变换模型,提出了基于阶梯试块的最优化标定方法以及基于滑动灰度加权的中心线提取方法,设计了基于偏离值与轮廓拟合修正的焊趾定位方法,实现了焊缝外观参数的检测.试验结果表明,该系统具有良好的检测精度和稳定性,可满足实际生产需求.     

基于机器视觉的五轴点胶机转轴位姿求解北大核心

为了提高五轴机床转轴位姿标定的效率,提出了一种基于机器视觉求解双转台五轴机床转轴位姿(转轴向量和轴上一点)的方法。首先通过工业CCD相机拍摄不同转轴下的标定板照片,经过图像处理技术得到相机内外参;然后建立机床几何误差模型得到坐标系间的空间转换关系,从而计算得到转轴位姿在内的机床参数的初始解;最后通过levenberg-marquardt(L-M)算法得出最优的机床参数解值,随后,通过加工点跟随实验验证转轴位姿的精度。实验结果表明,所提出的求解方法满足实际加工精度要求,并且测量方法简单、快速。通过采集不同的标定板采图方式和L-M迭代初始值的仿真实验,验证了此方案具有良好的鲁棒性。     

基于空间直线约束的焊接机器人手眼标定

视觉传感器与焊接机器人的标定是焊接智能化应用中的重要问题,针对末端夹持线结构光传感器的焊接机器人,提出了一种基于空间直线约束的手眼标定方法.首先任意变换机器人位姿使线结构光传感器投射出的光平面与标定模板相交,然后通过特征点提取算法提取出线结构光与直线的交点,并基于直线约束建立了非线性优化模型,最后结合罚函数法与改进的Powell算法同时求解传感器位置与方向参数.基于上述方法进行了一系列试验,结果表明,该方法通用性强,适合现场标定,有效的提高了标定精度,标定精度在0.2 mm以内.     

航空涡轮叶片精铸模具型腔优化设计系统

针对航空涡轮叶片精铸模具型腔设计中存在的精度控制问题,开发了航空涡轮叶片精铸模具型面优化设计系统.基于主流的CAD/CAM软件和无损检测平台等,建立多信息融合的精铸模具型面优化设计平台.主要包括基于三维收缩率模型的模具型腔设计、基于收缩率模型的铸件位移场预测、基于位移场预测的模具型腔虚拟修模.在叶片多源测量数据及数值模拟的基础上建立叶片精铸位移场模型,结合反变形补偿设计基本原理,实现模具型面的优化设计.     

基于线结构光的型钢自动焊接位置检测技术

摘要： 针对现有H型钢现场焊接过程中多为人工焊接、劳动强度大、操作环境恶劣且人工测量随意性大等问题,提出了一种基于视觉与图像处理的型钢自动焊接位置检测技术。该技术主要基于线结构光测量法来实现对型钢轮廓的检测从而确定焊接位置,利用激光线的位置确定焊缝位置,结合焊接机器人达到自动焊接的目的。先利用张正友标定法获得相机内参数和畸变系数,再通过最小二乘法拟合激光平面的方法实现激光平面的标定,结合两者实现整个测量系统的标定,然后基于OpenCV编程接口实现图像处理,最后利用ABB机器人工具坐标系对该测量方法的检测精度进行评价。针对检测点深度方向坐标误差较大问题提出一种误差拟合方法,应用此方法进行多种型号H型钢测量试验。试验结果表明,采用上述方法标定后的线结构光视觉测量系统测量误差小于1 mm,达到了较高的标定精度,明显降低了坐标误差,能够满足焊接使用要求。 创新点： 利用标准量块提出一种误差拟合方法,可有效降低坐标误差。     

嵌入式电子节温器综合检测系统设计

设计一款基于嵌入式系统的汽车电子节温器综合检测系统,采用空气作为泄漏测试介质,效率和安全性相比使用PLC和水介质的传统检测系统高。系统由上位机与下位机组成:下位机使用STM32F405RGT6处理器;上位机基于LabVIEW软件开发。系统能够完成包括汽车电子节温器内泄漏测试、外泄漏测试和流量测试,能够实时采集电机工作电压、电流、温度,完成电机位置与角度传感器标定,并生成数据报表和曲线,最终可以判定电子节温器样件合格与否。     

在机床上检测表面粗糙度的试验研究

介绍了在机床上用光纤传感器检测表面粗糙度的原理和一系列试验结果,探讨了检测仪的设计要点以及在线检测技术存在的问题,如光纤探头的结构、传感器的装夹与定位、仪器的元器件选择、仪器的标定、切削液和测量距离变化的影响等,提出了解决或改进的办法,研究结果表明,该检测系统具有结构简单、工作效率高、抗干扰能力强等特点,适用于机床上静态条件下的快速检测和动态条件下的实时监测,有利于提高加工质量和生产效率.