基于机器视觉的摆线轮精度综合测量

针对目前摆线轮检测过程中存在的采集信息量少、测量速度慢等问题，提出了基于机器视觉的综合测量方法。根据摆线轮的测量精度要求，搭建了视觉检测硬件系统；沿粗边缘切向窗口拟合Facet灰度曲面，利用边缘的连续曲面特征，确定亚像素坐标点，利用量块检测定位精度为0.2 pixel;经像素当量标定、光强补偿和坐标变换，得到物理坐标系下摆线轮的亚像素齿廓；将其和三坐标测量法测得的摆线轮廓形对比，得到的摆线轮廓形之差为10μm;根据摆线轮的齿廓方程，采用直角坐标和极坐标相结合方法，建立摆线轮误差计算模型，计算出摆线轮齿廓偏差和齿距偏差；同时评价摆线轮中心孔和2个曲柄轴孔的直径，得出齿廓偏差与极角的关系，为摆线轮的加工工艺改进和RV减速器传动性能分析提供依据。以上整个测量过程时间约为16 s。     

直线度测量中采样间距与仿差形状关系的理论研究

从频域理论上对直线度测量中采样间距与偏差形状的吻合关系进行了较为深入的理论分析，提出在相同的采样误差条件下，随着采样点数的增加，测量误差将随之下降。因此，直线度测量采样间距的选择应按测量准确度要求来确定。     

空间直角坐标系下球的数据处理数学模型

本文解决了直角坐标系下的球体半径和球心的检测问题 ,设计了一种通过测量球表面点来计算几何特征的方法。建立了直角坐标系下计算球的线性数学模型 ,仿真分析表明 ,该模型具有理论正确性与实际可行性     

一种光电自准直仪空间坐标系建立方法研究

为实现光电自准直仪与多种传感器的联合测量,提出了光电自准直仪虚拟空间直角坐标系建立的方法。通过虚拟方法建立其空间直角坐标系,推导出参数的转换模型并进行实例验证,为实现光电自准直仪与其他传感器的联合测量提供理论基础。     

异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究

提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4 mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。     

离子群算法在涡旋体原型测量系统中的应用

基于圆柱度测量仪开发了涡旋体在线原型测量系统,测量系统的旋转中心和工件的旋转中心存在偏差,为了去除中心偏差对涡旋体轮廓度测量的影响,采用离子群优化算法对测量数据进行处理,得到测量中心坐标偏差和转角偏差,对测量数据进行转角和中心坐标补偿后,原型测量系统的测量结果和三坐标测量机（CMM）测量结果基本一致。通过离子群算法补偿后的原型测量系统能实现涡旋型线轮廓度的在线测量。     

收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿

线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。     

应用弧长提取轮廓特征点的方法

针对组合形状零件几何尺寸测量中的关键问题—轮廓识别,提出了一种基于弧长的轮廓特征点提取的方法。该方法先计算以轮廓点为中心的圆饼上背景与目标所占的弧长,采用模板匹配技术提取出候选轮廓特征点,再对候选轮廓特征点附加抑制条件即可得到真正的轮廓特征点,从而对轮廓进行了分段识别。实验结果表明,当圆饼半径在6～10取值,阈值T1取值小于等于0.45,T2取0.1,T3在0～1取值时,能够准确提取出轮廓特征点。此方法计算简单,抗干扰性好,定位精度高,适于实时检测。     

大齿轮测量中补偿安装偏心的研究

测量齿轮时,安装偏心对齿形偏差和齿距偏差有直接影响。根据安装偏心与啮合线增量的关系,建立了安装偏心引起的啮合线增量的数学模型,给出了安装偏心产生的齿形偏差、齿距偏差和齿距累积偏差的补偿模型;通过对齿轮渐开线样板和标准齿轮偏心安装进行实验,验证了偏心补偿模型的正确性,并指出了补偿模型的应用。     

两面法求平晶多截面平面度

文章介绍了两种基于四面法得到若干截面轮廓的直线度的基础上,再用"两面法"将各截面直线度联系在一个理想平面上求出多截面平面度的方法。     

按最小条件评定空间直线度误差的理论研究

本文首先按最小条件建立了评定空间直线度误差的非线性数学模型。通过误差分析，从理论上证明了该数学模型不能进行线性化处理，并提出了最小条件判别准则。文中给出了计算机评定空间直线度误差的实例。最后用几何方法验证了其判别的正确性。     

基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定

针对工业机器人绝对定位精度较低问题,提出一种基于线结构光传感器的工业机器人运动学参数标定方法.首先,将线结构光传感器固定安装在机器人末端,建立传感器测量模型,然后建立机器人运动学模型,通过手眼关系将传感器模型与机器人模型连接组成完整的标定系统模型.其次,使线结构光传感器在不同位姿下对某一固定点进行测量,得到该点在机器人...     

基于粒子群算法的空间直线度误差评定

提出了一种满足最小区域法的空间直线度误差评价的新方法--粒子群算法。根据最小区域条件,建立了空间直线的数学模型以及优化目标函数。阐述了粒子群优化算法的原理和实现方法,然后根据粒子群算法优化求解。实例表明该方法对于空间直线度误差评定等非线性优化问题能得到最优解,可用于三坐标测量机等测量系统的空间直线度误差测量的数据处理。     

无缝钢管直线度激光视觉在线测量

应用多个激光线结构光传感器对无缝钢管进行光切 ,求出各个光切面中心点的空间三维坐标 ,通过空间直线拟合和误差评定算法 ,由此确定钢管轴线的直线度。本文提出了无缝钢管直线度激光视觉在线测量方法 ,推导出数学模型 ,并进行实验研究 ,给出了实验结果。     

基于步距规的三坐标测量机的几何误差分析

利用高精密步距规对坐标测量机运动误差的分析进行了研究,建立了误差分离的数学模型,通过将步距规按一定规则在空间内摆放并进行测量,可以得出坐标测量机的定位误差、角摆误差、直线度误差和垂直度误差.该方法也可以应用在数控机床、加工中心等领域的误差分析.     

长轴直线度检测系统

针对长轴直线度检测需要直线和角度基准问题,本文提出采用十字线激光束的长轴直线度检测方法.根据被测长轴轴心到两激光平面的距离唯一的原理,用图像处理技术对十字线激光图像进行处理,求出十字线激光图,像的交点坐标和水平线倾角,结合距离信息计算被测长轴的直线度参数.讨论了检测系统的结构,详细介绍了直线度参数的计算方法.采用640pixel1×480pixel摄像机(光靶分辨率为0.097 3mm/pixel),在lm、9m和18m处分别摄取50幅图像,测量结果的极径标准偏差分别为0.009 37mm、0.034 2mm和0.086 0mm,极角标准偏差分别为0.843'、1.26'和1.57'.     

发动机叶片型面测量坐标系建立方法研究

发动机叶片的复杂外形结构和加工误差给叶片形位尺寸的精确高效测量带来很大困难.利用三坐标测量机对叶片的型面参数进行测量时,对于变形较大无法利用设计基准完成测量的截面,通过建立辅助测量坐标系的方法实现扫描.本文分析了建立辅助测量坐标系的原理,并提出一种利用四点拟合快速建立辅助坐标系的算法,将变形大的实测曲线与理论叶型进行迭...