大型构件的精密测量

<正> 制作大型构件时,尺寸和形状精度极为重要,日本长冈技术科学大学的研究人员开发出一些新的测量方法。 1.铁桥钢梁的三维测量:测量对象的尺寸很大,是一种4m×4m×20m的钢质焊接件,构件之间的孔位或螺纹等的精     

狭小空间内孔高测量机器人设计及视觉定位方法研究

针对狭小空间内人工测量孔高带来的问题,设计了一种基于视觉定位的移动测量机器人,通过车身的导向装置使机器人可以在箱体内沿着固定方向运动,使用Beckoff控制器和Elmo驱动器实现了机器人的运动控制系统,并使用机器视觉进行箱体底面的孔位引导,使孔高测量能精确定位到每个孔位上。结果显示,视觉系统采用Hough圆变换定位效果更好,能实现狭小空间内箱体底孔的精确定位。     

视觉与力觉结合的卫星部件机器人装配

针对卫星特殊部件的装配需求,为了使机器人具有适用不同工况的柔性并在卫星多变的装配工况中获得较高的应用效率,本文研究视觉引导与力反馈控制下的机器人装配技术,给出一种视觉与力觉结合的机器人装配方案:在装配孔位安装辅助销钉,通过视觉引导将部件引导至销钉的锥面导向范围内,而后在销钉导向下对机器人采用力反馈控制,实现工件的准确装配到位。采用红外相机结合合作靶标的方式实现稳定地视觉识别与目标定位,设计了探针式测量工具,并给出测量方法,实现了目标点位的柔性便捷测量。给出了一种已知空间对应点对条件下,求位姿变换矩阵及机器人目标位姿的计算方法。采用力/位混合控制方法实现柔顺销钉导向控制。实验结果表明:装配对应孔位的测量匹配误差在2.9 mm以内,机器人在视觉引导下,可以将工件运送至销钉的导向范围内,并在销钉导向及力反馈控制下将工件准确装配到位,力控制阈值为30 N。证明了本文所采用的技术可以满足卫星部件装配的工程实施要求。     

浅谈利用坐标机测量金属车体孔位时人为误差的消除

针对坐标机测量车体也位时目视孔位中心所造成的人为误差，提出了消除这种误差的几种方法。并分析了它们各自的原理及特点。通过设计一种简单的辅具，将虚拟检测点转化为实际测量点，大大减小了坐标机测量孔位时目视误差，保证了测量的准确性并提高了测量效率。     

基于视觉引导的航空发动机低压涡轮轴自动化装配系统研究

针对航空发动机低压涡轮轴传统手工装配存在的劳动强度大、装配效率低下、人工拧紧预紧力偏差大等问题,设计并研制了一套航空发动机低压涡轮轴自动化装配系统.实现了涡轮轴装配的轴孔自动调姿对接、安装止口自动加热测温、螺母自动拧紧等自动化装配工艺流程,并开发了相应的软件控制系统.针对狭小空间内轴孔装配位姿难以测量的难题,利用双目结构光相机获取的三维点云数据,对安装面装配距离与孔位对齐角度进行高精度测量,给定测量范围内安装面匹配测量误差小于0.05mm,基于最小距离优化的孔位对齐角度测量偏差小于0.07°,基于力位复合控制的自动化装配实验表明视觉测量系统满足低压涡轮轴的自动化装配需求.     

物体空间姿态的实时测量方法研究

在机器人控制、飞行器控制和复杂零件装配等领域中,均要对物体的空间姿态进行准确的测量和控制.根据空间姿态测量的需要,提出了反转矩阵的概念,研究了物体空间姿态的测量方法.通过实验的方法验证了所提测量方法的可行性和可靠性.     

数控机床误差的激光干涉仪自动瞄准测量及补偿技术研究

开发了用于数控机床空间误差测量的激光干涉仪自动瞄准系统。该系统实现了机床多轴联动、而激光束的方向发生连续改变时空间曲线轨迹定位误差的测量。提出了通过一次对光实现数控机床整个空间定位误差的直接测量方法。采用网格方法储存测量误差,用有限元法实现补偿误差的预报。在立式数控加工中心上进行了误差的测量和补偿试验,结果表明所提出的误差测量方法精度高、速度快,误差补偿效果明显。     

介绍一种测量空间尺寸的检具

介绍了一种通过尺寸转换达到便于测量空间尺寸的检具,重点介绍了其结构、制作要点和测量方法.     

基于多种反求方法集成的复杂结构零件测量过程规划技术

针对现阶段复杂结构零件在反求方案规划方面的不足,提出一种基于多种反求方法集成的测量过程规划技术。从功能需求出发并结合功能－结构－特征映射原理构建复杂零件的元特征解耦模型,提取元特征作为基本测量单元;进而利用模糊数学方法对元特征与测量方法之间的匹配优度进行评价,决策出单个元特征的最佳测量方法;结合方位面理论,研究了用于描述零件元特征总体分布特性的特征状态空间与描述测量方法有效范围的设备状态空间的定义方法;以设备状态空间为参照,通过特征状态空间的分解与重组,对最优测量方法相同的元特征集合进行划分,从而获得待测零件每次定位后可同时测量的元特征测量组;在此基础上,构建元特征组合测量方案综合评价模型,实现元特征测量的组合优化。对一款直列四缸汽车发动机气缸盖实施测量,并重构CAD模型。试验结果表明：该方法可有效提高复杂结构零件的逆向测量效率与质量。     

一种检测空间尺寸的通止塞规设计

针对空间两孔距离无法直接测量这一技术难题,设计了一种操作简单,准确度高的通止塞规的测量方法,解决了生产中的测量难题,极大地提高了测量效率和测量精度,具有较高的应用和推广价值。     

空间交会测量技术在计算机辅助装调中的应用

针对离轴三反光学系统计算机辅助装调过程中单镜失调量的测量,提出了用经纬仪空间交会测量法测量离轴三反光学系统单镜失调量来快速、高精度完成装调过程的失调量测量.给出了应用空间交会测量技术进行失调量测量方法的理论推导、测量误差的分析和计算,并理论讨论了影响空间交会测量过程实施的因素,分析了空间交会测量坐标系的基线长度和测量精度的关系.利用该测量方法,对单镜失调量进行了实际测量,同时辅以高精度电子测长仪同期监测,初步实验验证(基线设为4.5 m)表明,该方法测量精度优于0.01 mm,证明了用经纬仪空间交会测量的方法测量离轴三反光学系统单镜失调量方法的可行性.     

一种孔位高效测量装置的原理及精度分析

一种孔位高效测量装置的原理及精度分析朱正德（上海大众汽车有限公司上海２０００４０）１问题的提出在机械制造业中，零件上的多孔精密加工经常会遇到。为保证质量，除需对孔径进行检测外，往往还要求对各孔的相互位置进行测量。孔径测量技术是比较成熟的，而孔位检验则...     

基于公共光学基准的大尺寸空间角度测量关键技术

提出了基于公共光学基准的大尺寸空间的角度测量方法。通过在数米至十几米的大尺寸空间内建立公共光学基准,结合视觉测量和计算机图像处理技术,借助测量公共方向基准与各个几何元素之间的夹角,可简便地实现对大尺寸空间的异面几何元素之间夹角的测量。分析了建立公共光学基准的方法。按照所提出的测量方法,对相距7m的两条异面直线的空间夹角成功地进行了现场测量。     

基于多点合作目标的多线阵CCD空间物体姿态测量

为了精确测量悬浮试验场内姿态快速变换的空间物体的姿态角参数,提出了一种采用3个线阵CCD相机同时测量多个点合作目标的姿态测量方法,以解决传统的线阵CCD姿态测量系统中相机位置间的约束条件过多造成的非线性系统误差及校准参数多的问题.该方法采用柱面透镜和线阵CCD组成的3个一维相机,对被测物体上的多个点合作目标同时进行测量;并针对测量原理对姿态角限制的问题,采用模拟计算的方法进行姿态角测量范围的计算.由神经网络校准线阵CCD相机,直接给出点合作目标的空间三维坐标,并通过建立基于Rodrigues参数姿态解算模型求解被测物体的姿态角.实验结果表明,本文方法得到的空间点位置测量精度及空间姿态解算精度高于原线阵CCD姿态测量方法,验证了该姿态测量方法进行姿态测量的可行性和有效性.     

空间相交孔交点尺寸的测量与测量误差分析

空间相交孔交点位置的检测比较复杂,一般可以在三坐标测量机上检测相关尺寸,并通过计算求出交点的位置.该测量方法的测量速度慢,测量结果不直观,且计算复杂;因此,采用专用定位心轴,配以对表环规和量表来检测空间相交孔的交点位置.本文分析了其测量原理和方法,给出了定位心轴的结构和相应的尺寸精度.由于对零件的加工精度要求较高,为避免错检,对该测量方法进行了测量误差分析,并给出了测量结果校正式.该测量方法具有检测结果直观、快速和检具成本低的优点,大大提高了检测效率.     

离轴三反空间相机的焦距测量

离轴三反光学系统的焦距是空间相机的重要指标之一,离轴三反空间相机在完成光学系统装调及光学镜头装配后需要进行焦距测量。通过对两种经典的焦距测量方法即放大率法和测角法进行对比分析,选用测角法作为焦距的测量方法,同时对用于同轴光学系统的焦距测量公式增加离轴角修正量使其适用于离轴三反光学系统,并以某离轴三反空间相机为例论述焦距测量方法及步骤。由修正后的焦距计算公式计算出相机的焦距为8 010mm,证实了该测量方法的可行性。     

基于摄影测量的壁板类零件孔位检测方法

为提升航空壁板类零件腹板孔位检测效率和精度，结合摄影测量技术和特征提取技术构建单相机工业摄影测量系统，实现孔位精度的快速和精确检测。利用构建的系统对试验件孔距尺寸进行检测，并以测量结果为依据对系统进行不确定度分析，验证系统的适用性。通过实验得出，该系统扩展不确定度为0.064mm,小于零件孔位精度要求的1/3,具有较高的测量精度，稳定性高，适用范围广，在实际生产过程中可切实提高生产效率，丰富检测手段。     

基于3D视觉的高精度加工件测量研究

为了解决工业生产中采用高度规对加工件表面凹陷深度测量速度慢、精度差,2D视觉对加工件表面凹陷深度测量力不足的问题,提出了一种基于3D视觉的高精度表面凹陷深度测量系统。系统采用激光三角测量方法进行3D图像采集,建立3D空间模型,应用最小二乘法Huber算法和新的视觉算法,把加工件表面拟合为一个空间平面γ,凹陷最低点a到平面γ的距离就等于真实的凹陷深度。通过实验结果和数据可以看出,新的3D视觉测量方法比传统得测量方法测量精度更高,测量精度达到了0.01mm。     

基于惯性基准的大尺寸空间角测量

针对大型装备装配过程中的大尺寸空间角测量问题,提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法并且设计了相应的测量系统。该测量系统利用自准直原理获取被测轴线方向,通过内部陀螺仪和编码器测量被测轴线在惯性坐标系中的单位向量坐标,然后根据每个被测轴线在公共基准内的单位向量坐标值实现空间角的计算。建立了大尺寸空间角测量的数学模型,并对测量系统的测量不确定度进行分析和计算。最后搭建了测量系统的原理样机并利用原理样机在实验室进行了模拟测量实验。实验结果表明,原理样机的实际测量误差为14",满足了测量精度的要求。该方法采用惯性空间作为公共测量基准,有效地解决了测量大尺寸空间角时测量基准难以建立和传递的难题,使得测量过程更加灵活、高效。     

双PSD实现长直导轨四自由度测量的新方法

介绍一种基于双二维PSD实现大长度宽范围直线导轨俯仰角、偏摆角以及空间二维直线度等四个自由度在线测量的新型方法,对其测量原理进行了分析和论证,并建立了求取长直导轨俯仰角、偏摆角的数学模型和基于激光空间偏角修正基础上的二维直线度的数学模型;讨论了影响测量过程的各种因素,提出了消除其影响所应采取的措施。该测量方法提高了长直导轨直线度的测量精度和效率。