潜入式微细管道机器人的全程定位方法

提出一种潜入式微细管道机器人的全程定位方法,设计了基于PSD位置敏感原理的曲率传感器及其检测系统.结合机器人移动参数及检测的初始条件,运用管道机器人全程定位算法在全局坐标中描述了管道机器人的空间位置.     

管道机器人综述

管道机器人是一种由人操控、可沿着管道移动、携带有一种或多种传感器、可完成各种管道维护操作的机器人系统。对国内外管道机器人技术的研究现状分析、找出存在的问题,提出未来管道机器人的发展方向。     

基于结构光的微细管孔内表面三维重建

介绍了一种适于空间曲线型微细管孔内表面三维重建的系统。该系统主要由管道机器人、形貌检测器和曲率检测器等部分组成。形貌检测器在管道机器人的带动下潜入管孔内部进行内壁截面图像采集，曲率检测器负责测量管孔中心轴线在检测器采样位置处的局部几何性质。对管道内壁截面图像进行适当的处理，结合形貌传感器的标定参数和结构参数，可以计算出在检测器局部坐标系下的管道截面三维轮廓；同时，根据传感器采样位置处的管道中轴线局部几何性质、管道机器人的前进步长，建立局部坐标系与全局坐标系的关系，从而将被测全部截面的局部坐标转化为全局坐标，实现管道内表面的三维重建。实验结果表明，利用该技术检测的管道内表面三维形貌与实际情况是一致的。     

管道机器人自主导航系统设计

针对目前管道机器人的自主运动能力不足,本文设计了基于DSP的管道机器人运动控制硬件系统,通过多个简单传感器信息的融合,采用分层模糊控制方法,实现了机器人在管道中的自主导航。实验结果表明:控制精度可以满足机器人检测管道和清洗管道的需要,机器人自主控制具有较好的适应性和鲁棒性。     

管道机器人发展研究

管道机器人是一种可以携带一种或多种传感器及维修工具,沿管道内部或外部自行运动的机械,能够进行机、电、仪一体化管道作业。对国内外管道机器人的研发现状进行了介绍,并从空调管道检查、管道打磨、排水管网检测等方面给出了管道机器人的应用实例。分析了管道机器人在发展中存在的能源供给、稳定性、位置识别与越障、检测与修复一体化等问题,并对新型管道机器人的特点进行了论述。     

基于WLAN的螺旋式管道检测机器人远程测控系统

针对管道内部缺陷检测困难的问题,以Φ100～Φ120 mm管道为对象、电感传感器和视觉传感器为管内涂层缺陷检测传感器,基于主从控制方式设计了前后驱动的螺旋式管道检测机器人。针对机器人远程操控和数据传送的问题,提出了基于无线网桥和WLAN的远程通信方案和通信协议,采用C/S架构设计了机器人的远程测控系统,并在样机上进行功能试验。结果表明基于WLAN的方案可实现管道检测机器人的远程测控功能,采用视觉和电感传感器可有效检测涂层缺陷,涂层厚度检测偏差小于±3.2%,符合普通防腐等级偏差小于±5%的要求。该研究为管道机器人的远程防腐检测提供一种新方法。     

基于红外测距传感器信息的通风管道清扫机器人控制算法研究

为解决通风管道清扫机器人在水平矩形管道中的自主行驶问题,设计了一种基于红外测距传感器信息的控制算法.红外测距传感器检测出机器人与管道壁面的距离,计算出机器人在管道中的姿态;光电编码器检测出机器人的实际行驶速度,利用轮式移动机器人运动学模型估计其状态.通过对这两种信息的融合,得到机器人在管道中的位姿信息.根据位姿信息和设计的控制率,实时调整机器人舵轮方向,使机器人保持与壁面平行行驶,并防止其与壁面碰撞.理论上证明这个控制系统是渐近稳定的,并通过实验对控制算法进行了验证.     

基于激光距离传感器的机器人自动制孔设备的曲面法向找正方法研究

孔的垂直度对于孔的质量有很大的影响,为此提出了一种基于激光距离传感器的机器人自动制孔设备的曲面法向找正方法。该方法在调整传感器的位置和姿态后,通过选取特定传感器发射的光线在待测面上的光斑,建立坐标系,计算得到刀具轴线向量与待测面法向的夹角,进而得到了机器人需要旋转的角度。实验证明,该方法完全满足工艺要求。     

光传输管道清洗机器人高精度自主行走问题研究

为解决光传输管道清洗机器人需沿管道中心线精确行走的问题,基于沿墙导航的策略对此问题展开了研究。运用反馈线性化方法并基于运动学模型设计了纠偏控制器;针对光传输管道壁面较光滑的特点,提出了一种新的基于双线结构光视觉传感器的机器人位姿精确检测方法,并建立了位姿偏差计算模型。通过所设计的纠偏控制器实时纠正机器人的位姿偏差来实现高精度沿线行走。最后利用样机进行了行走实验,实验结果表明机器人的稳定行走精度达到±2mm,满足应用要求。     

一种管道漏磁无损检测传感器的设计与实现

针对管道缺陷检测的现状,研制了一种适用于输油、输气管道的漏磁无损检测传感器,该传感器由磁敏器件、励磁模块、导轮等部分组成,具有灵敏度高、可用性强的特点,能满足不同管径和工况的管道缺陷检测,内容涉及漏磁检测、磁敏器件的选择、永磁体的优化以及导轮的设计等。     

国内首台"风浴"型定量PCR分析仪用于乙型肝炎病毒临床检测

介绍国内首台获得药监局审批合格的“风浴”型定量PCR分析仪的实际临床使用情况，并且对进行乙型肝炎病毒临床检测的实际效果进行评述，为今后国内定量PCR分析仪技术革新提供帮助。     

采用三维检测技术的火车轮检测与维修

为克服车轮检测误差造成的过度镟修,采用逆向工程三维检测原理,对火车轮磨损件进行表面信息获取,提取特征参数建立标准车轮模型.通过3D分析比对,精确检测出车轮各尺寸参数的磨损程度,根据3D检测报告确定初步镟修方案,并在检验镟修方案的同时对其优化,最终制定出最佳镟修方案,避免由于检测误差引起的车轮轮缘及踏面的过度镟削,达到有效节约成本的目的.     

体外凝血动态检测传感器装调检测误差控制方法

针对体外凝血检测传感器装调检测误差而引起传感器精度降低的关键问题,建立一种体外凝血动态检测传感器的装调检测误差控制方法。根据体外凝血检测传感器工作原理及结构特点,对于传感器装调及测量中所出现的关键误差进行了分析,通过理论分析推导了存在装调误差情况下传感器核心元件弹性支撑与机械探针装调误差与控制公式,搭建装调误差分析控制装置,建立消除装调误差前后传感器振幅变化关系,采用有限元数值分析法对传感器检测位置与倾角误差进行分析,并计算存在检测误差情况下传感器的振幅变化关系。利用本方法对体外凝血动态检测传感器装调检测误差进行消除试验,结果表明弹性支撑装调误差、探针装调偏转误差、检测对中误差对传感器振幅影响分别为8.263 Pa、9.56 Pa、11.28 Pa,经计算系统总装调检测误差为16.999 Pa,小于体外凝血检测传感器分辨力要求的21.85 Pa,所以本系统的精度可以保证体外凝血检测的精度,验证建立的体外凝血动态检测传感器的装调检测误差控制方法可以满足传感器误差分析的要求,为完善传感器生产工艺、提高产品质量方面提供技术保障,在提升临床凝血快速检测技术中发挥重要的作用。     

岸桥轨道检测装置的设计

为避免岸桥长期使用后可能出现的故障及失效,保证港口的安全性,需要对岸桥的主要部分进行检测。在对岸桥轨道检测现状进行分析的基础上,设计了一种岸桥轨道检测装置。介绍了这一检测装置的结构和原理。这一检测装置具有轨距检测、轨道工况检测等功能,可以提高检测效率和检测结果的可靠性。     

非接触式缸盖平面度误差检测方法与测量系统研究*

为解决发动机缸盖生产铸造过程中缸盖底面平整度误差检测问题,设计一种激光非接触式发动机缸盖底面平整度在线检测系统,提出一种基于对角中线的平面度误差检测算法。根据现场平面度检测需求,设计利用激光臂纵轴和缸盖横轴传送的交互运动的发动机缸盖表面平面度误差检测系统;通过发动机缸盖表面检测四个顶角特征点对角线中线建立发动机缸盖平面度检测的数学模型,利用回归方程确定最小二乘法平面为理想平面,求出平面度误差;并对激光位移传感器进行精度标定,给出传感器误差标定回归方程,并应用该检测系统完成对不同型号的发动机缸盖检测。结果表明：该系统最大检测面积为400 mm×2 000 mm,测量范围为160~450 mm,测量精度为0.03 mm,而且结构简单,检测速度快,完全能够达到在线检测要求。     

基于热像检测与分割技术的磨削砂轮堵塞检测研究

针对磨削加工中的砂轮堵塞检测的难题,提出了一种基于主动红外检测技术和热像图分割技术的砂轮堵塞检测方法。分别运用阈值分割、边缘检测和区域生长三种方法分割热像图,提取了砂轮堵塞量和状态的特征。实验结果表明：阈值分割法提取的砂轮堵塞磨屑的分布出现“偏聚”现象,堵塞特征受选取的阈值影响较大;边缘检测法克服了“偏聚”现象,但仍存在边缘不完整、定位不精确等问题;而基于梯度阈值过滤的区域生长分割法检测结果更客观和准确。把基于梯度阈值过滤的区域生长分割法的砂轮堵塞红外检测结果与显微照相法的砂轮堵塞检测结果进行了分析比较,结果表明基于梯度阈值过滤的区域生长分割的红外检测法可以实现对砂轮堵塞面积和状态的定量检测。     

几种边缘检测算子在半导体器件视觉检测中的应用分析

边缘检测是图像处理中的重要环节。针对半导体器件视觉检测中的实际需要,使用C语言编写处理程序,应用几种经典的边缘检测算子对一幅半导体图像的管脚区域进行检测,并对实验结果进行比较,结果表明,Prewitt算子能够快速的提取出边缘,满足实际需要。     

凸轮检测方法的误差分析

以目前普遍使用的国产JJ2-JJF2数字显示式凸轮检查仪的检测系统为例,通过对检测方法原理、被测凸轮偏心、检测系统的测头安装以及不符合阿贝原理等引起的误差,对现行检测方法引起的凸轮检测误差进行了比较全面的分析。     

混沌弱信号检测法在超声检测中的验证

Duffing振子相变对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性，对白噪声和参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力，将该振子的这种特性应用于检测，称为混沌弱信号检测法。此方法在一些文献中提到，但没有验证过。本文将其应用于超声检测中，并验证了他的正确性。     

垂直度检测装置设计与制作

垂直度检测装置是零件检测中不可缺少的设备,其性能如何,决定了工作者的生产效率和产品的质量.介绍了垂直度检测装置的工作原理、制造方法、使用特点和效果,并针对目前铣工生产实习教学和经济型生产要求,设计和制作垂直度检测装置,这对垂直度检测装置的设计工作具有重要的意义.