基于Arduino NANO单片机的互联免接触式自动泵压消毒系统

本文针对公共场所接触式消杀产品管理不便捷、消毒液浪费等问题,研究设计了一种基于Arduino NANO单片机的互联免接触式自动泵压消毒系统。本系统采用Arduino NANO单片机为核心控制器,通过超声波传感器实现对人员距离的判断,借助电阻式液位传感器实现对液位的实时检测,通过PID算法实现精确控制出液量,通过4G通信模块将数据实时上传至物联网云平台,实现数据的可视化,便于工作人员进行实时监控,通过手机客户端实现对公共场所内各装置进行远程监视与缺液报警。通过以上设计,可以准确实现装置对人员的检测、出液量固定化、缺液报警等,有效解决当下公共场合消毒装置补充不及时的弊端,降低大型商超、酒店、广场等工作人员的工作强度,提升消费者或使用者的体验。     

基于超声波技术的人体身高测量仪的设计

利用超声波技术设计了一种非接触式人体身高测量仪.以单片机为控制器,设计了超声波的发射和接收电路,完成了上位机通信,并在VB环境中进行微机测量和监控,完成了温度补偿电路的设计,并完成了相应的软件程序.实验结果表明:该仪器简洁便利,智能化与测量精度较高,可靠性高,可较好地应用于非接触式身高测量.     

超声波密闭容器液位传感器设计

针对现有超声波液位检测方法存在安装时需对容器开孔,从而破坏容器结构和声波受挥发性介质影响的问题,设计了一种非接触式超声波液位传感器,分析了传感器超声波频率的选取并给出了具体硬件电路的实现方案。该传感器根据超声波液位检测原理,以AT89S52为控制核心,采用收发一体超声波换能器,选取nRF2401作为无线收发模块,实现了密闭容器内液位数据的测量与无线传输。测试结果表明,该传感器测试精度较高,相对误差在3%以内,满足了现场液位实时测量的需要。     

一种停车位传感控制器设计

提出了一种停车位传感控制器.应用超声波反射原理,设计了超声波传感器发射电路和接收电路,实现了车辆有或无的检测;采用步进电机驱动作为车位锁的核心部件,应用了步进电机的驱动电路,实现了车位锁的开启与闭合控制.实验结果表明,停车位传感控制器能够自动检测停车位中有无车辆,能够顺利控制车位锁的开闭.     

复合管道超声波流量传感器设计

火电厂用于烟气脱硫的石膏浆液是含固体颗粒且具有腐蚀性的液体,必须使用抗腐蚀的橡胶内衬复合管道进行输送,浆液的流量检测对脱硫效率的评价至关重要。传统的接触式流量计并不适合检测浆液的流量,普通的超声波流量计使用的传感器只能用于单一材料的管道,无法检测复合管道中浆液的流量。本文针对此问题设计了一种适合复合管道中浆液流量检测的超声波传感器,传感器的设计基于多普勒测量方法,通过传感器的敏感元件选择、参数设计提高其对复合管道的适用性,在传感器的结构上采用发射与接收一体式设计,安装方便。性能测试的结果表明:传感器与匹配的检测系统可以实现对复合管道中流体的流量检测。此外,传感器也可用于普通管道中流体的流量测量。     

掌纹和三维手形的多模态图像采集装置设计

为了提高手掌掌纹图像采集速度,和解决接触式采集模式的缺点,设计出一种新型非接触式的掌纹和三维手形的多模态图像采集装置,可以将手掌掌纹、正面与侧面手形信息采集于一幅图像中.该装置硬件部分主要包括USB2.0控制器模块、CMOS图像传感器模块和其他辅助电路模块;软件部分包括下位机USB外设的固件程序、上位机操作系统的USB...     

工件尺寸非接触在线检测方法与实验研究

为了避免直接接触测量工件外径时造成的表面磨损,基于外圆磨削加工切削余量小的特点,提出了基于电涡流传感器的非接触在线检测方法,并对采用电涡流传感器进行圆柱类工件直径的非接触式测量进行了详细的实验研究.在实验中,使用不同形状的工件对该方法的线性度、分辨率和灵敏度进行了测试,并且还讨论了不同材料对测量结果的影响.实验结果表明,提出的非接触式测量方法是可行的,测量的精度和效率都得到了显著的提高.     

一种宽带非接触电容式超声波传感器&

在某些特殊场合不能使用接触式压电型超声波传感器时,可使用非接触式超声波传感技术.我们研制了电容式超声波传感器,它具有结构简单、体积小巧的特点,对小试样的超声波精密测试尤其有利,其工作频宽达30MHz以上.1 原理与结构电容式超声波传感器的原理是:利用电极板与被测试样之间形成一个电容器.当存在超声波时引起极板纵向位移,改变电容的容量,而达到超声波传感的目的.显然,固体试样表面应是导电料材.若不是导体,就必须在其表面镀上一层导电层,才能保证传感器有效工作.设传感器电极板与试样表面之间的间隔为h,超声波引起的试样表面纵向位移为ξ,直流极化电压值为V,那么传感器电极输出的,与ξ同步变化的变化电压为     

基于超声波时差法的非接触式流量传感器

介绍基于超声波时差法的非接触式流量传感器的设计,并通过特殊的结构设计和处理,扩大其使用的范围和场所.     

在线动态气动测控系统

介绍一种气动在线非接触式动态测量传感器及测量装置的动态特性,它能在恶劣环境下,加工中的旋转工件作非接触动态绝对尺寸测量,当测量范围达80μm时,其检测精度高于0.5μm,并能控制机床运行保证加工精度     

基于线激光扫描的航空发动机叶片非接触式检测研究

以往使用放电探头法和超声法容易受到环境影响,航空发动机叶片叶型尺寸检测不精准,检测耗时较长;为了解决该问题,提出了基于线激光扫描的航空发动机叶片非接触式检测研究;根据航空发动机结构;使用线激光扫描装置,结合CCD相机、分辨率为768×576 pix图像采集卡、23步进伺服马达,对三维空间位置信息的检测,实现坐标系统在X方向上转换;确定光条位置后,构建线激光扫描检测数学模型,确定像坐标系高度值与真实空间高度值之间转换关系,完成叶片叶型尺寸扫描;设计非接触式检测流程,避免受到环境干扰,通过光强峰值反映叶片叶型尺寸;在四坐标检测仪支持下,进行实验验证分析,由实验结果可知,该方法检测到的航空发动机叶片叶型尺寸误差在-0.008~+0.009 mm之间,在允许误差±0.01 m范围内,检测结果精准且检测效率高,能够为航空稳定运行提供技术支持。     

基于Jetson和超声传感器的清洁车避障方法研究

为解决清洁车普遍存在的清扫盘和喷水杆容易因触碰路肩造成损失的问题,提出了一种基于Jetson和超声传感器的清洁车路肩距离检测及避障方法。该方法采用超声传感器检测清洁车清扫盘到路肩的距离,以Jetson AGX Xavier作为控制核心。Jetson控制器对超声传感器检测到的距离信息进行处理,生成控制指令,通过CAN总线将控制指令传送到车载CAN设备控制器,控制清扫盘和喷水杆收放来减少损失。行车实验表明,所提出的检测方法和系统可以有效避免清洁车离路肩过近,减少清扫盘和喷水杆与路肩的碰撞。     

轴承内外套圈自动检测与分级设备的研究

基于全新的V型块三点圆度解析测量法及labview软件平台，设计了一种在线式轴承内外套圈自动检测与分级设备。该设备采用最新的激光位移式传感器，实现了非接触高精度测量。     

一种考虑起振延迟的低频超声波短距高精度测量校准方法

利用超声波进行距离测量有着成本低、测量精度高的特点,因而在非接触距离测量中有着广泛应用。然而超声波换能器在接收低频信号过程中需要完成一个较长时间的起振过程,在短距(10 cm)测量场合中起振延迟在超声波飞行时间测量中占比可达50%以上,严重影响了超声波真实飞行时间的测量精度。本文提出了考虑超声波换能器延迟误差的距离测量公式,结合最小二乘法对超声波飞行距离、换能器延迟时间、温度和器件距离等参数进行了精确校准。在实验中,采用24.5 K超声波脉冲,使用基于到达时间差TDOA(Time Difference of Arrival)的方法对所提出方法进行了验证。实验证明,该方法在保证精度不丢失的情况下,避免了在不同环境温度下的多次采样和校准,解决了最小二乘法在低频超声波短距测量中可能存在的参数校准困难,对于各类短距离测量应用有较好的精度提升效果。所提出的测量和校准方法算法简单、实施方便,可基本满足各类短距测量需求。     

非接触式磁感应角度传感器在超市入口的应用

Novotechnik公司是一家有60年行业制造经验的生产高品质电位计传感器和非接触式直线角度位移传感器的德国公司,产品获得行业高度认同。采用霍尔原理的非接触角度传感器,自带转动轴或无轴结构,能够广泛地应用在工程机械、自动化制造设备和电控执行机构以及汽车制造等行业。本文主要介绍RFC4800系列产品在超市中的应用。     

Neuromorphic vision based control for the precise positioning of robotic drilling systems

The manufacturing industry is currently witnessing a paradigm shift with the unprecedented adoption of industrial robots, and machine vision is a key perception technology that enables these robots to perform precise operations in unstructured environments. However, the sensitivity of conventional vision sensors to lighting conditions and high-speed motion sets a limitation on the reliability and work-rate of production lines. Neuromorphic vision is a recent technology with the potential to address the challenges of conventional vision with its high temporal resolution, low latency, and wide dynamic range. In this paper and for the first time, we propose a novel neuromorphic vision based controller for robotic machining applications to enable faster and more reliable operation, and present a complete robotic system capable of performing drilling tasks with sub-millimeter accuracy. Our proposed system localizes the target workpiece in 3D using two perception stages that we developed specifically for the asynchronous output of neuromorphic cameras. The first stage performs multi-view reconstruction for an initial estimate of the workpiece’s pose, and the second stage refines this estimate for a local region of the workpiece using circular hole detection. The robot then precisely positions the drilling end-effector and drills the target holes on the workpiece using a combined position-based and image-based visual servoing approach. The proposed solution is validated experimentally for drilling nutplate holes on workpieces placed arbitrarily in an unstructured environment with uncontrolled lighting. Experimental results prove the effectiveness of our solution with maximum positional errors of less than 0.2 mm, and demonstrate that the use of neuromorphic vision overcomes the lighting and speed limitations of conventional cameras. The findings of this paper identify neuromorphic vision as a promising technology that can expedite and robustify robotic manufacturing processes in line with the requirements of the fourth industrial revolution.     

激光式自动化检测钢轨波磨装置研究

针对目前机械式轨道波磨测量普遍精度不高,使用条件限制较多等缺点,研发了激光式自动化检测钢轨波磨装置。该装置主要采用非接触式激光传感器进行检测,采用步进电机带动传感器扫描钢轨表面,数据传输采用单片机结合WiFi上传给上位机,使用C#编写的上位机程序对数据进行采集分析处理。经过多个现场测试,设备能够稳定、准确地采集钢轨波磨数据,并且具有采集速度快,设备移动方便,钢轨波磨的检测效率高等优点。     

非接触式水位计校准装置的研制与应用

为解决我国水利行业大量使用的超声波、雷达式等非接触式水位计的测量准确度问题,研制开发出一种非接触式水位计实验室校准装置。通过分析非接触式水位计的测量误差源,介绍非接触式水位计校准装置数据采集与控制、数据测量、升降、人机界面等子系统的设计,并对装置的计量误差进行测试分析,对实现的功能进行阐述。经过应用测试,验证该装置校准精度在1 mm以内,适应波束角15°,能很好地满足非接触式水位计的实验室校准工作,为行业内大量应用的非接触式水位计的校准提供新的手段,为水位测量仪器的数据准确性提供技术保障。     

基于图像分析的粘接质量评价系统设计

目前对发动机防热结构件的粘接质量的判断采用电磁超声波进行无损检测,检测人员只能通过超声波返回的A波波形进行粘接缺陷的评估;这种检测方法效率低,准确度低,对人员要求高且无法实现在线检测,严重影响产品量产;针对此类情况,采用数据可视化、智能图像分析的方法,建立一套粘接质量评价系统;系统包含了对测量结果数据进行过滤处理;根据工件尺寸按照法线函数展开成二维模型;为二维模型填充缺陷信息从而实现粘接效果可视化;采用二值法建立缺陷矩阵;通过粒子法求解缺陷的面积;采用缺陷矩阵扩张的方法,解决相邻缺陷的识别问题;再通过特征值数组的方法解决从3D展开至2D时展开边界切割缺陷区域的问题,从而完整地描述发动机防热结构件粘接质量的全面特征,为粘接质量评价提供了直接依据。