微操作机器人显微视觉系统若干问题

显微视觉系统是微操作机器人不可缺少的组成部分.近年来,随着显微技术的不断成熟,显微视觉系统的研究已经成为国内外在微操作领域的研究热点.本文着重介绍了微操作机器人显微视觉系统的研究意义,总结了现阶段国内外的研究现状,提出了显微视觉系统亟待解决的一些关键问题,并对这些关键问题的解决方案进行了探讨. 同时,对显微视觉系统的发展前景和方向进行了展望.     

激光检测摩擦力显微镜的定量标定

本文简要描述了激光检测摩擦力显微镜的工作原理，探索出一种横向力标定的有效方法，可以从横向力信号中提取摩擦力信号，从而能够定量地对试样表面的形貌和力学性质进行纳米量级的评定，以获取微观表面真实的三维形貌图和微观摩擦系数等信息，为纳米摩擦学设计提供依据。实验结果表明，用该方法测得未清洗单晶硅表面的微观摩擦系数约为０．０６，和Ｂｈｕｓｈａｎ等人的结果吻合的很好。     

用体视显微镜改制体视摄影器

详细地介绍了XSD型体视显微镜改制体视摄影器的方法与效果。并提出摄影接筒的长度可为30～225mm,其变化对摄影器总的放大倍数没有影响。     

体现显微镜中像倾的分析

叙述了应用半五角棱镜转像的体视显微镜中，像倾的产生、计算及补偿方法。     

生物工程中的微操作机器人系统

对微操作在生物工程的作用作了简要叙述,着重介绍了当前国内外微操作机器人系统的发展状况。在广泛调研的基础上提出了比较理想并切实可行的面向生物工程的微操作机器人系统的物理结构。     

体视显微镜中像倾的分析

叙述了应用半五角棱镜转像的体视显微镜中，像倾的产生，计算及补偿方法。     

体视显微镜的最低要求—第2部分：高性能体视显微镜

体视显微镜的最低要求—第 2部分 :高性能体视显微镜ISO1 1 884- 2 :1 9971　范　围本标准规定了高性能体视显微镜的最低要求。本标准不适用手术显微镜。2　引用标准下列标准所包含的条文 ,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时 ,所示版本均为有效。所有标准都会被修订 ,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC和 ISO成员保持现行有效国际标准的注册。ISO 7944:1 998　光学和光学仪器—参考波长ISO90 2 2 - 2 :1 994　光学和光学仪器—环境试验方法—第 2部分 :低温、高温、湿热ISO 90 2 2 - 3:…     

双波长干涉显微镜波长的双约束标定

作为测量的精度来源,双波长干涉显微镜的光波长需要精确标定以溯源至长度基准.本文提出了一种基于两个光波长之间关系、波长与长度基准之间约束的标定方法.理论分析得到了表面重构误差与波长误差之间的关系,认为表面跳变与高度对两个光波长具有足够的约束自由度,并基于理论分析提出了一种双约束的标定方法.该方法通过测量斜平面与标准高度台...     

微操作机器人显微视觉系统自动调焦的实现

介绍了微操作机器人显微视觉系统的构成,自动调焦系统的必要性.提出了双向差分绝对值函数作为自动调焦评价函数,在20μm范围内以变步长实现了正确聚焦,获得质量较高的图像效果,为进一步实现微操作打下基础.     

白光数字图象频域分析法在CCD摄象机标定中的应用

结合标定算法和平移实验,提出利用白光数字图象频域分析法标定CCD(charge coupled device,电荷耦合图象传感器)摄象机的实验方法。采用具有随机斑点特征的平板作为标定板。利用三维精密调节架以已知位移平移标定板,借助CCD摄象机记录下平移前后的标定板图象。标定点的空间坐标由平移位移确定,其对应的象素坐标由白光数字图象频域分析法求得。最后根据标定点的空间坐标和象素坐标,利用标定算法求出CCD摄象机的内外参数。将实验结果与预设值相比较,验证该方法的正确性。     

线结构光测头外参数的精确标定方法

为了利用线结构光测头实现三维扫描测量,首先建立了将线结构光测头的二维测量数据转换为三维数据的变换矩阵;通过测量标准球确定球面上两圆弧之间的距离与测量机扫描轴的移动距离之间存在线性关系,使得线结构光测头能测量空间一固定点(标准球球心),从而确定了求解变换矩阵的“共轭对”;最后提出搜索寻优法,将3个旋转角度值在设定范围内以微小步长递增,利用每组具体角度将测量标准球的二维数据转换为三维数据并拟合球,以离散点到拟合球面的距离之和最小为寻优条件,与之相对应的三个旋转角为寻优目标。该方法标定过程简单,便于实际应用,试验结果表明,变换矩阵的求解具有很高的精度。     

机器人关节控制系统参数的识别方法

准确地标定和识别机器人关节控制系统的参数,是对机器人进行动力误差补偿,提高机器人动态精度的关键技术。本文提出了一种机器人控制系统参数的直接标定与识别方法,并给出了一个实例,表明该方法是正确可行的。     

齿轮系统参数平面内的分岔结构

基于含有间隙和时变啮合刚度的非线性单级齿轮系统动力学模型,对参数平面内周期运动和混沌运动的分岔结构进行了研究。通过分岔计算得到了啮合刚度的波动幅值、激励频率、激励力的波动幅值以及平均激励力分别与阻尼比构成的参数平面内的域界;通过多项式曲线拟合,得出了相应的域界方程;并由拟合方程确定了周期运动的稳定参数域和混沌吸引子的激变点。结果表明,通过对参数平面内分岔结构的研究,稳定参数域可以为非线性齿轮系统的分析和设计提供依据;混沌吸引子的激变点有助于确定不稳定周期轨道,以便于控制混沌。     

滑动轴承-转子系统大参数范围非线性动力学特性

以采用短轴承模型的4自由度滑动轴承一转子系统为力学模型,在充分大的参数域上,研究系统的第一次分岔特性以及某些参数范围内系统的第二次分岔特性。结果表明,在较低转速范围系统的第一次分岔为倍周期分岔,第二次分岔即倍周期运动的分岔具有Hopf分岔和鞍结分岔两种模式,前者会导致混沌运动;后者会导致运动失稳。在较高转速范围系统的第一次分岔为Hopf分岔。     

遗传算法在转子-轴承系统参数识别中的应用

介绍在外电磁激励力作用下的转子不平衡参数识别方程,并引入遗传算法来解决参数识别问题,从理论上分析利用遗传算法的必要性。结合参数识别方程,详细论述遗传算法具体应用内容,并改进遗传算子。通过求解病态参数识别方程的算例,验证遗传算法的优越性。     

不锈钢等离子弧焊熔池小孔行为的弧光传感研究

针对不锈钢穿孔等离子弧焊过程,熔池小孔的特征行为与弧光光谱辐射强度之间的关系进行了光谱试验研究。随着小孔的形成与闭合,弧光光谱辐射强度产生了形似于负脉冲信号的显著跃变,该跃变信号对于预测小孔的形成和闭合是极为有利的,而且通过检测敏感谱线的辐射强度可以优化传感信号品质。     

正常光照下亚动态云纹干涉法及其应用研究

提出了在正常光照和低频振动条件下进行云纹干涉法试验的机理,研制了相应的光学—电子—计算机系统,实现了其仪器化和智能化;灵敏度达4800线/mm,实现了全场的自动采集,应力、应变和应力强度因子等的快速提取,可获得丰富信息;还可按预置值发出危险警报。     

基于道路载荷谱的轮边电驱动减速系统齿轮轻量化优化设计

对于电动汽车轮边减速系统齿轮组,提出一种基于道路载荷谱的轻量化优化设计方法。根据标准道路循环工况,使用计算外推等转换方法生成齿轮组载荷谱,结合该齿轮的疲劳强度特性,分析齿轮组的可靠性与耐久性。利用控制变量法了解齿轮模数与齿数参数变化对齿轮可靠性与耐久性的影响权重。在满足行驶里程的条件下实现对齿轮轻量化优化设计。     

FABRICATION OF DIAMOND TUBES IN BIAS-ENHANCED HOT-FILAMENT CHEMICAL VAPOR DEPOSITION SYSTEM

Deposition of diamond thin films on tungsten wire substrate with the gas mixture of ace- tone and hydrogen by using bias-enhanced hot filament chemical vapor deposition(CVD)with the tantalum wires being optimized arranged is investigated.The self-supported diamond tubes are ob- tained by etching away the tungsten substrates.The quality of the diamond film before and after the removal of substrates is observed by scanning electron microscope(SEM)and Raman spectrum.The results show that the cylindrical diamond tubes with good quality and uniform thickness are obtained on tungsten wires by using bias enhanced hot filament CVD.The compressive stress in diamond film formed during the deposition is released after the substrate etches away by mixture of H_2O_2 and NH_4 OH.There is no residual stress in diamond tube after substrate removal.