随动跟踪监控系统设计

介绍了监控系统采用以重力传感器和MEGA328AVR单片机为核心的控制技术设计方法;运用重力传感器检测物体行动方向来控制伺服电动机的转速和方向;系统充分利用MEGA328AVR单片机的各种内部资源,使得整个控制系统的硬件设计相对简化,易于实现;结果表明,通过微频电流对电动机进行速度控制,达到了设计要求,实现了随动跟踪监控的目的。     

用电容法测量瞬时接触线上油膜厚度的传感器设计和数据处理

本试验研究应用自己设计的传感器和微机数据采集处理系统，传感器沿瞬时接触线方向设置采用精度很高的线切割工艺切槽。设计了一套模拟电路，在ＧＺ１５０型封闭功率流高速齿轮实验台上，对斜齿圆柱齿轮多种工况条件下的齿面润滑状态进行了动态跟踪监测，并与理论计算进行了对比，结果表明：该方法是切实可行的。     

旋转电弧传感器的研制

介绍了电弧传感的基本原理及旋转电弧传感器用于焊接接头跟踪的工作原理。针对焊缝跟踪对传感器的要求，研制了一种适用于焊接机器人的轻便、紧凑、高速旋转的电弧传感器。详细介绍了高速旋转电弧传感器的旋转驱动电路、位置检测电路以及焊接电流采样电路。实验证明所设计的电路抗干扰能力强，旋转速度稳定，测位脉冲可靠，焊接电流的采集线性度好。该电弧传感器已在焊接机器人焊缝跟踪控制系统中得到成功应用。     

压电传感器在超声振动系统中的设计与应用

将压电原理用于实现超声振动系统的频率自动跟踪，在振动系统设计中加入压电传感片，压电传感片跟随系统振动，并产生感应电压，谐振时，感应电压达到最大值，搜寻感应电压最大值就能实现频率自动跟踪，压电传感器的设计可以采用四端网络法，该方法简单实用，为达到最佳灵敏度，应该尽可能让压电传感器靠近振动系统节面位置，压电传感器设计简单，实现容易，跟踪精度高，并且稳定可靠，还能同时用于实现对刀具有安全保护功能。     

用于焊缝跟踪的光电传感器

研制了一种用于焊缝自动跟踪的光电传感器,提出了一种加权比较的信号处理方法,并通过采用模糊控制,提高单点式光电传感器的精度.实验表明：其跟踪精度达到1 mm,满足实际生产应用的要求.而且光电传感器成本低、结构简单、跟踪精度高,具有很高的实用价值.     

基于GMR的三维智能传感器的设计与实现

简述了基于GMR的三维焊缝检测传感器.为解决焊接加工自动化过程中空间焊缝的跟踪检测,将GMR焊枪悬浮高度传感器、焊缝检测传感器以及相应的微处理器有机结合并集成,用于检测跟踪三维焊缝.基于这种三维智能传感器的焊缝跟踪系统,能够根据空间焊缝的多变性而采用不同的检测方法,大大减小了焊缝检测的盲区.实验结果表明:焊缝跟踪精度高并能够检测出空间复杂三维焊缝,达到设计要求.     

以旋转电弧为传感器的移动机器人角焊缝跟踪

研究以旋转电弧作为传感器,采用轮式移动机器人对具有直角转弯的角焊缝进行跟踪焊接的控制方法。采用分段控制的方法设计控制器对水平滑块进行控制,以实现直线段焊缝的跟踪。该控制器在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用参数自调整模糊控制,并利用免疫反馈规律对比例因子进行修正,实现了直线焊缝、小曲率焊缝和小折角焊缝的跟踪。分析直角转角处焊缝跟踪时机器人的运动学模型,并利用旋转电弧传感器检测到的焊枪倾角信息检测直角拐点,利用超声波传感器检测前方焊缝位置,设计控制器对车轮和水平滑块进行协调控制。最后,通过实际焊接试验证明了该方法的有效性。     

一种用于球罐焊接机器人焊缝实时跟踪的线阵CCD传感器

根据球罐焊接机器人焊缝跟踪的要求和特点,设计了一种基于线阵CCD的视觉传感器。传感器所用线阵CCD的分辨率高,光电处理系统均由硬件实现。传感器与焊接机器人组成的焊缝跟踪系统焊缝偏差检测精度好、实时性好,并且可以避免焊接时弧光的干扰,能够满足球罐制造时多层多道焊接焊缝跟踪的工艺要求。     

电弧传感器技术在焊缝跟踪中的应用

焊缝跟踪是保证焊接质量和焊接自动化的前提,而传感器是实现这一前提的基础.通过目前国内外常见的焊缝跟踪传感器优缺点的比较.设计了电弧传感器焊缝跟踪控制器,并利用控制器实现了焊缝跟踪,且具有良好的跟踪稳定性和精度.     

基于MS5534的无人机用高度传感器

在无人机的飞行控制中，飞行高度是重要的控制参数。基于数字压力传感器NS5534研制的高度传感器，对大气压力进行了温度补偿，用软件滤波兼顾了数据稳定性和频率响应，采用气压-高度的分段非线性拟合保证了精度，并结合飞控系统设计了通信接口。该高度传感器具有体积小、质量轻、数据稳定、响应快的优点，特别适合无人机的使用，经某型号无人机飞行试验，完全满足飞行控制系统的要求。     

轿车电动座盆振动测试系统研究

提出基于加速度传感器的轿车电动座盆的振动测试系统方案,座盆在设备上夹紧后,采用大功率直流电源通过接触器给座盆电机供电,用PLC控制接触器的通断和电机的供电电流方向,使座盆能够在水平、垂直、仰角三个方向上进行正反转,在座盆运动前将加速度传感器紧贴与座盆滑轨下方正中位置.在座盆运动过程中采集加速度传感器的信号,并用LabVIEW编程软件对信号进行处理,从而获得滑轨振动的峭度、峰值、峰峰值、均方根幅值等参数,将这些参数与要求的合格范围进行比较判断合格与否.实验研究表明:系统的振动动态检测范围0-120dB,分辨率为0.0005g,并可以长期稳定运行.     

基于超声波串列扫查的自动扫查装置控制系统研究

针对高压容器焊缝常存在边界未融合、未焊透、裂纹等危害性缺陷，设计了一种利用磁带导航、光纤传感器检测、磁轮驱动的自动扫查装置。利用超声波自动串列扫查原理．在工控机的控制下，自动扫查装置沿焊缝方向运动，实现对焊缝超声串列检测的自动化，可以在线对扫查装置进行监视和控制。对容器缺陷参数进行数据采集、处理等，当运动方向偏离串列扫查基准线时，控制系统根据调整算法进行实时校正。试验结果表明，该装置具有很高的定位精度和导航性能，利用扫查装置检测探伤，提高了缺陷检测性能，保证焊接的质量，也节省了大量的人力和物力。     

集装箱外焊缝自动抛丸清理设备检测控制系统设计

针对集装箱外焊缝自动抛丸清理设备,设计了检测控制系统。该系统利用PLC作为控制核心,采用激光测距传感器来检测垂直焊缝。传感器被固定在生产线的一侧,集装箱在生产线上流水性通过。当焊缝经过激光传感器前时,激光传感器会检测到距离突变,通过算法可判断出焊缝经过的时刻。在此基础上,PLC可以控制抛头,使磨料准确地抛打清理焊缝。     

称重式降水传感器现场校准方法研究

为进一步做好称重式降水传感器技术装备保障工作,使观测数据更加准确,文章以DSC3型称重式降水传感器为例,依据其结构及工作原理,向收集容器注入不同水位,控制流量模拟不同雨强对称重式降水传感器进行现场校准。结果表明:校准称重式降水传感器与收集容器水位无关,不同的降水强度其误差稳定不变,校准后所得误差可作为系统误差,较翻斗式雨量传感器更加精准可靠。     

火箭助推无人机起飞段发射动力学建模与分析

为研究某无人机火箭助推发射起飞段的动力学特性,建立其发射动力学模型并进行仿真分析。依据某无人机发射运动的实际问题,建立无人机在导轨上运动阶段的发射动力学数学模型,推导其离轨发射运动方程组。然后利用Matlab软件分别取不同的导轨长度和发射倾角进行仿真计算,得到无人机离轨运动规律和离轨运动参数,并对无人机与箱体的安全让开距离进行分析。结果表明,无人机的离轨运动特性与滑轨长度和发射倾角有关,在一定的滑轨长度和发射倾角下无人机能够安全发射。     

Track fusion via track filter in dense sensor environments

At present, most track fusion approaches fuse all available sensor tracks without regard of their different contributions to system tracks. However, in dense sensor environments, some abnormal sensors or conflicted information will increase the complexity and the time of track fusion greatly, even lead to opposite results. Therefore, a track fusion algorithm via track filter (TFTF) is proposed in this paper. The track filter is based on a two-stage paradigm of abnormal sensors detection and heuristic state estimation fusion. At first, the abnormal sensors are detected by Chauvenet criterion. Then the state estimation fusion is guided by the heuristic function, in which the appropriate sensor tracks are selected and an optimal number of tracks are fused. The effectiveness and superiority of the algorithm are verified in theory and simulation.     

并联机器人末端轨迹测量系统设计

针对机器人末端轨迹检测问题,提出了一种基于拉线传感器的并联机器人末端轨迹追踪系统。该方案采用拉线式位移传感器与角度传感器作为数据采集端,经数据采集卡传递给计算机进行数据处理,实现末端轨迹测量。最后,设计试验样机并基于 Ｃ＃ ＷｉｎＦｏｒｍ 模块编写数据处理模块,从而实现仿真结果与实际相互印证的目标。     

基于步进电机的角度测量及其在帆板控制系统中的应用

设计了一种新型角度测量装置,由AVR微处理器驱动步进电机带动光电传感器搜索被测对象并跟踪锁定,通过步数和电机的步距角计算转角,将其运用到帆板控制系统取得良好的效果。与传统的阻抗式、脉冲计数式角度传感器相比,新型角度测量装置具有完全非接触的优点,可实现高度智能化,推广前景广阔。     

基于C51单片机的智能循迹小车设计与实现

介绍了一种基于C51单片机的智能循迹小车。设计了以AT89S52单片机为核心,通过QTI红外传感器检测路面黑线的控制系统。单片机根据传感器信号控制360°伺服舵机,实现小车左右轮的速度和方向的控制。系统电路结构简单。实际测试证明,该系统控制下的小车具有很好的识别能力,为轮式机器人的设计制作提供了参考。     

基于多模感知的上肢康复训练轨迹跟踪研究

面向上肢康复训练过程中的人机交互应用场景,针对单一传感器难以准确、稳定跟踪上肢运动轨迹的问题,提出了基于惯性传感器与Kinect传感器的多模感知融合方案;为解决惯性传感器在轨迹跟踪过程中的累积误差问题,提出了多项式补偿与零值约束相结合的误差修正算法;针对Kinect传感器深度图像成像质量影响骨骼跟踪效果的问题,提出了变参数像素滤波器对深度图像进行修复。通过惯性传感器运动实验,验证了累积误差修正算法的有效性,X轴位移误差为7.8 mm;深度图像修复结果表明,深度像素损失点数减少约50%,图像更为清晰,并通过实验验证了基于深度图像能够有效跟踪骨骼运动轨迹;最后,通过轨迹数据融合实验验证了基于多模感知的上肢运动轨迹跟踪方案的可行性与有效性,计算时延仅1.2 s。