激光跟踪仪高精度测量运动物体位姿的研究

为了实现运动物体空间位姿高精度的实时测量,基于激光跟踪仪测量的地理坐标系的方法,采用两个激光跟踪仪分别瞄准运动物体首尾两处的标靶,两台激光跟踪仪同步触发采集数据,实时获取运动物体首尾两点的空间坐标数据,测量了运动物体在空间地理坐标系下的位置和姿态信息;利用自主研发的软件计算了运动物体的空间位姿,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,测量系统的稳定性与精度较好,所提出的测量方法能够满足高精度的空间位姿测量要求。     

基于激光跟踪仪的协作机器人精度测量技术研究

本文选取AUBO-i5协作机器人作为实验对象,建立了 DH参数模型,设计了一套测量方法,并利用FARO激光跟踪仪对AUBO-i5机器人的位姿、距离、轨迹、稳定性等方面进行了性能测量,得到了其准确度和重复性.结果表明,该AUBO-I5协作机器人的位置准确度为1.021mm,使用前需要进行DH参数校准,其各项指标重复性均远...     

激光跟踪仪坐标测量精度的研究

激光跟踪仪是目前最新型的便携式空间大尺寸坐标测量系统,其坐标测量精度的校准目前常用标准件进行评定,但标准件的加工制造困难且易变形。因此本文利用高精度三坐标测量机及标准球,在三坐标测量机上建立虚拟三维网格标准球板,并通过移站对激光跟踪仪坐标测量精度进行实验研究。虚拟三维网格标准球板消除了由于标准件变形给坐标测量精度带来的影响,移站测量可以从不同的角度和位置全方位地测量工件各部位待测点的坐标,避免了外界环境的影响,也改善通视条件,实验结果证明该方法具有理论正确性和实际可行性。     

四路激光跟踪三维坐标测量系统最佳布局

四路激光跟踪三维坐标测量系统的测量精度在很大程度上取决于四路干涉仪的布局。系统地研究了四路激光跟踪三维坐标测量系统的布局优化问题,以被测点的位置几何精度衰减因子(PDOP)最小为目标进行优化,得到了三种系统最佳测量布局。考虑到系统自标定对布局的要求以及目标靶镜接收角范围的限制,得到了一种具有实用价值的系统最佳布局。     

基于激光跟踪仪的天基望远镜安装测量技术

根据天基硬X射线调制望远镜的总体设计要求,提出了望远镜测量坐标系与星敏感器坐标系一致性测量原理,在分析被测对象特点的基础上,设计了基于激光跟踪仪的测量方案,并设计了人造星源等辅助测量装置,分析了测量精度,给出了望远镜坐标系和星敏感器坐标系的具体测量步骤,总结了测量方案的一系列特点,最后指出了下一步研究方向。     

基于激光跟踪仪的五轴机床旋转轴误差测量

为了提高大型复杂型体件加工用龙门式双摆头五轴机床的加工精度,用激光跟踪仪对五轴机床两个旋转轴准静态误差以及旋转轴中心轴线与三个直线轴间垂直度误差进行了辨识测量。基于刚体运动学原理和齐次变换矩阵方法建立了包含旋转轴准静态误差和旋转轴中心轴线与三个直线轴间垂直度误差的误差模型;用激光跟踪仪测出旋转轴循圆运动到不同角度位置时其端面上点的空间坐标,由此建立旋转轴误差方程组,求出旋转轴各项误差值。对循圆轨迹进行拟合得到圆心坐标,进而得到旋转轴中心轴线方程,求出旋转轴中心轴线与直线轴间的垂直度误差值。将旋转轴各项误差值代入误差补偿模型中,通过圆锥台误差补偿前后加工实验结果对比,表明所采用的旋转轴误差测量方法可以有效提高五轴机床的加工精度。     

基于激光位移传感器的3维位置测量算法研究

为了实现空间高微重力主动隔振系统反馈控制回路设计,采用6个激光位移传感器对隔振平台上3个正交的定位面的位移进行测量,实现对其3维位置和姿态的解算,并给出了推导过程,通过数值仿真,实验验证了有效性,同时对于解算过程中的误差来源与其对解算结果的影响进行了分析,给出了误差影响因素与解算误差之间的关系。结果表明,此3维位置和姿态的解算算法能够准确地解算出隔振平台的3维位置和姿态,且理论解算误差在30μm以内。此研究对基于位移测量的反馈控制回路设计有一定的实用价值和发展前景。     

基于计算机视觉的热物理激光光斑位置精确测量方法设计

为了缩短热物理激光光斑位置的测量周期,提高热物理激光光斑位置的测量水平,提出了基于计算机视觉的热物理激光光斑位置精确测量方法设计.利用计算机视觉技术计算热物理激光光斑的初始位置,根据热物理激光光斑位置特征的提取流程,完成了热物理激光光斑位置特征的提取;利用热物理激光光斑质心位置与解算值的关系式,得到了热物理激光光斑的估...     

激光加工机械手系统工件位姿自动校正的方法

为了减小在数控加工系统中工件位姿无法精确定位引起的加工误差,采用通过实时检测工件上2个点分别在实际工件坐标系下偏离理想坐标系的坐标来实现机械手自动校正的方法,阐述了工件坐标校正的数学模型、算法和算法程序设计的实现。结果表明,通过6组模拟数据得到位移误差不足0.01mm,角度误差不足0.02°,验证了该方法的正确性。     

激光告警装置的布设及其评价方法研究

为了提高激光告警装置在激光对抗中的作战效能,研究了激光告警装置的布设及布设效能的评价方法。首先根据激光告警装置的工作原理、设备性能和战术使用原则,将激光告警装置的布设要素分解为警戒区域、警戒空间、基准方位、布设数量和水平状态等5个子项,分析每一子项的布设要求,建立对应的布设效果评分模型;然后采用层次分析法确定各要素的权重,进而得到告警装置布设效果的总体评价模型;最后给出了布设及布设效能评价方法的应用实例。提出的布设效能评价方法能够用于激光告警装置防护效能的自动评估,已应用于激光对抗系统的虚拟训练系统中。     

复杂地形条件下激光假目标布设问题研究

合理布设激光假目标是成功实施激光角度欺骗干扰的关键环节。复杂地形条件下,假目标布设往往受到地物、建筑物和车辆等因素影响,存在多个禁布区域,从而导致人工决策难以快速形成最佳布设方案。本文在分析假目标布设原则的基础上,利用粒子群算法对可布设区域受限情况下的假目标布设方案进行了优化,并针对三种应用场景验证了优化算法的可行性和适应性。     

激光扫描相位边缘检测方法的研究

在激光扫描检测技术中,被测件边缘信号的检测精度将直接影响到系统测量的精度.讨论了一种新的边缘检测方法,即对扫描激光束进行调制,并利用调制信号的相位突变提取边缘信号.采用该方法可使工件边缘的检测精度小于微米量级.     

基于自然环境辨识的移动机器人位姿快速检测

为了对室外移动机器人进行快速准确的位姿检测,基于Poineer3平台,运用单目对室外环境进行图像采集,对图像采用基于图像特征和神经网络的方法进行了环境的理解,进而以地面为研究对象,运用Horn-Schunck光流法获得局部地面光流。进而由图像坐标系和机器人坐标系的变化关系以及运动速度和光流速度的关系,把光流速度转化为机器人的运动速度,从而实现了机器人的位姿检测。实验结果表明,该方法可行且易操作,检测速度快。     

AGV激光导航中反射板布设研究北大核心CSCD

针对激光导航自动导引车(automatic guided vehicle,AGV)系统中反射板布局质量难以衡量的问题,本文提出了利用水平精度因子(horizontal dilution of precision,HDOP)来表征反射板在空间几何分布质量的方法。水平精度因子反映了定位系统中路标的几何布局与定位精度之间的关系,在相同的测距精度下,待定位置的HDOP值越小,该位置的定位精度就越高。通过定位仿真实验,分析了4种定位方案下HDOP值与定位误差的关系,结果表明,HDOP值较小的位置,AGV的定位精度也越高;在测试点位于反射板所围成的封闭区域内以及合理地增加反射板数目的情况下,测试点的HDOP值较小、定位误差小。基于此,可以通过合理布设反射板的位置、增加反射板的数量,来提高AGV的定位精度。