位移测量中的时空坐标转换理论

剖析了各种调制式位移传感器工作原理和数学模型,按照“用时间测量空间”的思路,借助于伽里略变换,首次提出“带时间考查点的相对运动双坐标系”思想,将位置之差变成时间之差进行测量,最终抽象总结成为一套时空坐标转换的新理论。     

螺旋锥齿轮齿面的三坐标测量

在三坐标测量机上精确测量螺旋锥齿轮真实齿面的结构参数是定量评价其齿面几何质量的关键,是齿轮加工机床参数修正的基础。根据建立的理论验面模型,在齿面的旋转投影面上进行测量网格规划,得到网格节点的坐标和法线方向。由测量点数据,测量程序控制测针自动进行测量,从而测得真实齿面的结构参数。     

基于STEP-NC数控系统的译码模块及坐标问题

针对STEP-NC的数据模型和面向对象的编程特征,运用模块化软件设计思想,建立译码模块的四个功能子模块.①输入子模块负责解析STEP-NC程序,设计专门的数据结构用来存储程序行实体信息.②识别子模块识别加工程序中的各种实体,提出特定的识别顺序以保证识别准确度.③建模子模块根据实体类型,通过实体映射的方法建立相应的C 类库模型.④路径规划子模块根据模型参数规划加工路径,并给出其工作过程.路径规划涉及的一个复杂问题就是坐标转换.对STEP-NC标准中坐标的层次结构进行了归纳,对路径规划过程中的坐标参照原则进行了详细介绍.通过一个基于STEP-NC接口的三维铣削仿真系统的仿真试验,生成可视的刀具路径,证明路径规划的正确性.最后将译码模块移植到开放式数控系统中,通过实际的加工试验验证译码模块的有效性和正确性.     

复杂曲面快速测量、建模及基于测量点云的RP和NC加工

坐标测量在制造领域中有着广泛的应用。评述了坐标测量及相关技术中所涉及的多传感器集成测量、测量点规划、测头路径规划、测头半径补偿、测量点云分割、曲面拟合以及基于测量点云的直接NC和RP加工等关键技术的研究现状,并对一些瓶颈问题的解决方案作了探讨,提出了几点建议。     

同轴度同步旋转测量的空间投影解析

研究了国际上同轴度准直测量的专利发展状况。在这些专利材料研究的基础上,对2轴三维空间准直测量建立数学模型,用三维空间的思想来描述一个运动的准直激光在一个同步旋转轴的垂直二维平面位置测量装置上的投影,解决同轴度测量空间解析问题。通过试验检测同轴测量空间坐标的位置变化。原来的激光光斑在从动轴垂直平面中为椭圆曲线,在位置检测器件坐标中曲线也发生了改变,并且展示了角偏差变化和轴心的位置变化对曲线的影响。     

A METHOD OF HUMAN BIODYNAMIC MEASUREMENT BASED ON VIRTUAL MARKER TECHNOLOGY AND WAVELET ALGORITHM

A new method is reported for human biodynamic measurement, which includes an improved motion measurement system via virtual marker technology and a wavelet algorithm to extract muscle activities from electromyography signals in vivo. Four channels of electromyography signals and twelve virtual markers motion data were collected when the subject did a standard gait experiment. Then, a wavelet algorithm was used to process raw electromyography signals and to extract muscle activity features. The results demonstrated that the proposed method could shorten the motion measurement experiment time and improve the measurement accuracy. The proposed wavelet algorithm could efficiently extract muscle activity features from electromyography signals. The reported method may be potentially used for the human biodynamic research and clinical biomechanics. Possible further improvements for this method are also discussed.     

基于平面基线靶标的视觉测量数据拼接方法

针对视觉测量中三维数据的拼接问题,提出一种基于平面基线靶标的数据拼接方法。该方法利用平面基线靶标提供特征点,建立视觉传感器在相邻位置坐标系旋转矩阵和平移矢量各参数的优化目标函数,通过Levenberg—Marquardt优化算法求解出旋转矩阵和带有未知系数平移矢量。在此基础上,利用平面靶标上的基线长度确定平移矢量系数,从而求得数据拼接矩阵。利用平面靶标上100个点进行拼接试验,计算出x、y和z坐标拼接RMS误差分别为0．038 mm、0．022 mm和0．135 mm。结果表明该方法柔性好,适用范围广。     

基于面阵传感技术的圆柱度测量新方法

针对现行圆柱度测量方法的局限性和存在的问题,提出一种基于面阵传感技术的圆柱度测量新方法———多孔径重叠扫描拼接测量。该方法以数字光栅条纹投射技术为单视角测量手段,利用多孔径重叠扫描拼接技术实现各个单视角面形数据的精确融合拼接,从而获得零件的整个圆柱表面的面阵数据。文中给出圆柱度扫描拼接测量原理、拼接模型及算法,并通过对样品轴实测证明该方法的准确性和可行性。该方法具有非接触、高效、全场的特点,且能够满足新一代GPS(geometrical product specifications,产品几何技术规范)标准的采样要求,从而为圆柱度的精确评定提供可靠的数据信息。     

基于单次成像的三维形貌拼接技术

针对大型物体的三维形貌测量,研究基于辅助靶标的三维形貌拼接技术,并在此基础上提出单摄像机单次成像求解转换矩阵的方法.该方法通过单摄像机单次成像,结合控制点的边长约束,求解出全局坐标系同局部测量坐标系的转换关系,进而将局部测量数据统一到全局坐标系下,实现拼接.此方法避免采用单摄像机多摄站测量时带来的繁琐操作以及产生的相关问题,大大提高拼接的速度,并且可以保证较高的精度.     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮齿形误差精密测量

利用数控坐标测量机高精度、高自动化、测量方式与一般机械式量仪不同等的特点,研究开发并完成了在数控坐标测量机上实现弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮齿形误差自动精密测量的软件系统,并详细讨论了其测量方法与误差处理方法。实例测试表明其方案是可行的。     

基于微波谐振器的谷物湿度检测系统

设计和研制一种能连续测量谷物湿度的微波检测系统.提出利用微波谐振器的干扰特性测量谷物的湿度,并设计专用于谷物湿度检测的中心开通孔的微波谐振器.当谷物颗粒通过微波谐振器的中孔时,其质量和湿度都令谐振器的谐振频率产生偏移和功率衰减,谷物的质量和湿度两者所引起的谐振频率偏移和微波功率衰减是相对独立的,在同一湿度下谷物的质量仅仅与微波功率的衰减量有关.因此在得到谐振频率的偏移量和微波功率的衰减量后,就可以计算谷物的湿度.在大量试验的基础上,对试验数据进行模糊聚类,从而对微波谐振器的频偏和功率衰减特性进行建模,据此设计并研制了谷物湿度的微波连续检测系统.试验调试表明:该检测系统适宜于谷物的连续湿度检测,检测精度达到92%以上.     

声循环多次反射法辊型在线检测系统的研究

介绍一种基于声循环多次脉冲反射法的辊型在线测量系统,并给出了系统的误差补偿分析,本测量法克服了多次反射法中对回波脉冲个数的限制,测量精度得到了明显改善,试验表明测量标准差为7.69μm,在高精度滚型模型在线获取方面具有广阔的应用前景。     

6D MEASURING TECHNOLOGY AND METHOD OF COORDINATE TRANSFORMATIONS IN THE AUTOMOBILE BODY-IN-WHITE MEA

６ＤＭＥＡＳＵＲＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＥＴＨＯＤＯＦＣＯＯＲＤＩＮＡＴＥＴＲＡＮＳＦＯＲＭＡＴＩＯＮＳＩＮＴＨＥＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＢＯＤＹ－ＩＮ－ＷＨＩＴＥＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＷａｎｇＢａｏｇｕａｎｇ，ＺｈｕＭｅｎｇｚｈｏｕＴｉａｎｊ...     

窄间隙条件下基于光纤Bragg光栅的曲面位移测量

在充分利用光纤Bragg光栅既是敏感元件又是传光元件这一特点的基础上,提出一种在曲面空间间隙小于1 mm的窄间隙条件下,测量两曲面间相对位移的方法。设计一种矩形弹片式传感探头,利用其挠度与应变之间存在的对应关系,通过应变对光栅Bragg波长的调制,获得光栅Bragg波长偏移量与曲面位移之间的线性关系。通过双光纤光栅的应变差动成功消除了光纤Bragg光栅存在的温度干扰问题。结果表明,当曲面相对位移量在0.35～0.85 mm范围内时,测量系统的灵敏度达2.54 nm/mm,线性度优于1%。     

MULTIPARAMETER MEASUREMENT FOR RACEWAY GROOVE OF BEARING BASED ON 3D RECONSTRUCTION WITH DIGITAL STRUCTURED LIGHT

0 INTRODUCTIONBearings are standard components that are used widely mechanical products. The major technical parameters of bearingare affected not only by the manufacturing equipment and proessing technologies, but also by the measurement and gradinequipm…     

基于技术进化的产品设计过程研究

在介绍发明问题解决理论(TRIZ)中的S曲线、技术成熟度预测、技术进化模式、技术进化路线的基础上,提出了产品核心技术的两条性质,并且提出技术进化是按TRIZ中进化路线所示结构状态序列不断替代的过程。依据该原理及过程建模方法IDEF3,建立了一种新的产品设计过程模型。用一个工程实例说明了该模型的应用。     

超低速动平衡测量技术研究

旋转体的质量均衡是保证其良好运行的重要参数。针对立式离心机的动平衡测量提出一种新方法,给出这种方法的理论推导,描述了基于这种新的动平衡方法而设计的测量系统。实验证明,新的动平衡测量方法是有效和实用的,整套测量设备工作稳定、测量精度高。     

计算机技术用于压力容器应力测试

针对压力容器传统应力测试方法所存在的弊端，采用软硬件相结合的滤波方法，开发以计算机为核心的应力自动测试系统。该系统可有效地消除系统噪声等污染源的影响，成功实现对微弱信号的自动采集、处理和输出。     

基于GPS的线性尺寸计量认证技术研究

基于对新一代GPS（dimensional geometrical product specification and verification）线性尺寸规范及其数字化理论基础的分析,揭示并阐明新一代GPS线性尺寸规范以产品功能特征为中心、以“规范设计”与“计量认证”统一为原则、以计量数学为基础的规范思路及内在规律性;基于计量学和操作技术,给出线性尺寸计量认证中、实现实体计量系统与虚拟计量技术互补的思路与方法,并进一步建立其线性尺寸数字化计量认证的关键操作——拟合的数学描述及线性规划模型,开发出线性尺寸数字化计量认证（软件工具）系统;并在此基础上,进一步给出基于GPS数字化技术的虚拟综合量规设计与应用方法,以满足产品特定的功能要求;并通过实例说明其工程价值及技术经济意义。