基于三角网格构建的扫描测头半径三维补偿

采用扩展的自组织特征映射神经网络探讨了三坐标测量机接触式密集数据采集的测头半径三维补偿。构建了基于三角形网格构建的测头半径三维补偿模型。经过训练,神经网络将整个数字化点群数据分成许多子区域,每个子区域用一个微切平面逼近;对子区域的分类核心,即神经元位置权重,沿微切平面法矢方向进行修正,得到逼近测头球心面的三角形网格II;根据微切平面的法线,对测头半径进行三维补偿,得到逼近接触曲面的三角形网格III。测头半径三维补偿的法矢方向,也可通过估算三角网格II顶点的法矢得到。算例表明所创建的测头半径三维补偿模型有效可行。     

离散数据拟合模型的研究与实现

最小二乘支持向量机引入到离散数据拟合中,代替传统的最小二乘法解决离散数据拟合问题。推导了用于函数估计的最小二乘支持向量机算法,构建了基于最小二乘支持向量机的离散数据拟合模型,并对电机数据拟合进行了研究。结果表明,最小二乘支持向量机拟合离散数据比最小二乘法精度更高、拟合效果更好。     

光笔式视觉传感技术中控制点坐标测量值的修正

为了提高光笔式便携三维坐标视觉测量系统的稳定性,根据系统的测量原理和成像机理,在CCD摄像机像平面内对光笔上被测控制点的实际像点坐标进行平面直线最小二乘拟合,得到修正后的实际像点坐标;对计算出的被测控制点坐标在摄像机坐标系中进行空间直线的最小二乘拟合,得到修正后的被测控制点坐标,推导出了平面和空间直线的最小二乘拟合和数据修正公式.实验结果表明,经过上述数据处理后,被测点坐标的测量稳定性在Z,Y,X方向上可分别提高0.644 mm,0.04 mm,0.002 mm.     

基于小波分析的直线拟合及应用

直线是图像分析中非常重要的描述符号。对工业控制中的现象进行图像处理时通常用到最小二乘法对直线拟合。对于估计精度要求较高的情形,传统最小二乘法往往不能满足要求。基于此,本文将离散小波变换和传统最小二乘法相结合,建立了一种基于小波测量预处理的最小二乘估计的新型解法,获得了比传统最小二乘法好得多的估计结果,实验证明了该方法的有效性及高精度性。     

空间曲线焊缝的FSW焊接位姿运动学建模与仿真

焊接位姿的控制对提高空间复杂曲线焊缝的焊接精度具有重要意义。本文以A/B摆角五轴联动搅拌摩擦焊设备为基础,对空间复杂曲线焊缝的焊接位姿进行建模与仿真,建立了空间复杂曲线焊缝焊接的位姿描述模型;基于描述模型获得了五轴联动焊接运动学逆解;运用UG对搅拌头TCP点运动进行仿真,分析运动参量响应,并将仿真值与计算的实际焊接速度值进行对比。结果表明:焊接位姿运动学模型建立正确,为空间复杂曲线焊缝焊接轨迹规划与编程仿真提供了前提。     

基于小波分析的最小二乘拟合及应用

直线是图像分析过程中非常重要的描述符号。在工业控制中,图像处理通常采用最小二乘法对直线进行拟合,但在对估计精度要求较高时,传统最小二乘法往往不能满足要求。将离散小波变换和传统最小二乘法相结合,建立了一种基于小波预处理的最小二乘估计的新方法,获得了比传统最小二乘法效果更好的估计结果。试验证明了该方法的有效性和高精度性。     

基于卡尔曼滤波算法的最小二乘拟合及应用

图像处理或在工业控制中经常要用到最小二乘直线拟合,对于有奇异点的直线拟合,传统的最小二乘法拟合误差较大,难以满足较高精度的要求。卡尔曼滤波算法具有最小无偏方差性,能够去除测量系统中的随机误差,将卡尔曼滤波算法与传统最小二乘法结合,建立了一种基于卡尔曼滤波预处理的最小二乘估计的新方法,获得了比传统最小二乘法效果更好的估计结果。试验证明了该方法的有效性和高精度性。     

基于多结点样条的自由曲线最小误差逼近及其应用

多结点样条函数具有良好的局部性,而最小二乘法对数据拟合的全局性较好, 因此多结点样条函数最小二乘逼近的稳定性及数值精度都能得到有效的保证。该文综合两者的特点,实现了自由曲线离散数据最小逼近误差数学模型的建立。同时应用此数学模型于一些平面及空间（甚至一些带噪音的）自由曲线拟合上和几何造型骨骼化上,测试其对各种自由曲线的拟合效果,结果证明最小逼近效果明显。     

基于RANSAC算法的旋转面特征提取

根据旋转面在各点的法矢与旋转轴相交的几何约束关系,提出利用RANSAC算法并结合最小二乘法提取旋转面的旋转轴.分析了旋转面的几何特性及利用最小二乘法估算旋转轴的缺点.对基于平面拟合的法矢估算方法进行改进,采用迭代的方法估算旋转面各测点处法矢的精确值.利用RANSAC算法并结合最小二乘法对旋转面的旋转轴进行提取.通过实验证明了算法的有效性、鲁棒性和精确性.     

面向非匀点云拟合的RSR移动最小二乘法

针对传统的移动最小二乘法在非均匀分布的采样点集拟合中的不足,提出了影响域半径动态调整的移动最小二乘法（RSRMLS）。在传统移动最小二乘法（MLS）的基础上,根据拟合子区域采样点数据稀疏情况,该方法可自动调整MLS的半径区域大小。通过对相同数据点集的拟合比较,提出的RSRMLS拟合效果明显优于传统MLS。     

焊点模拟方法对疲劳仿真寿命的影响

为改善焊点疲劳仿真寿命分布的合理性,基于盒状样件,讨论焊点的模拟方法对疲劳仿真寿命的影响,并进行疲劳仿真结果与试验结果的对比分析.结果表明,梁单元焊点模型和ACM焊点模型受网格尺寸的影响较大;而nugget焊点模型受网格尺寸影响相对较小,即使在焊点周边的网格尺寸一致性不好的情况下,该模型也能给出相对合理的寿命分布结果.     

#3机组主蒸汽管道温度套管开裂原因分析及处理措施

通过分析蒸汽管道温度套管开裂的原因，提出了可靠的处理措施，以期为类似隐患部位提供检查和处理方案。     

传感器的TAS焊接

本文介绍了采用Ar+H_2混合气体保护自动点焊(TAS焊)新工艺,实现了压力传感器、电感传感器等器件的封装。文中对传感器结构及焊接特点,TAS焊接设备及工艺作了详细的阐述。     

焊缝典型缺陷的超声相控阵检测与评析

当今社会,焊接技术广泛应用于工业设备的制作,焊接质量的好坏对设备的使用安全造成巨大的影响;超声检测是如今无损检测的重要手段之一,它能有效对接头的焊接情况进行检测,从而判断内部是否存在缺陷,检测结果是焊缝质量评价的重要依据;文章对多块坡口形状为“U”型、“X”型、“V”型的焊接试样中的裂纹、夹杂、未熔合等典型缺陷进行CIVA仿真模拟以及超声相控阵检测;首先通过仿真确定了检测工艺,扫查方式、扫查角度以获得更好的信噪比和缺陷可检测性;其次对比16块对焊接试板中多种不同典型缺陷的多次试验检测结果,分析各类典型缺陷的漏判及误判情况;最后对常规超声、相控阵超声、射线检测缺陷的测长结果进行了统计比较,分析影响相控阵超声测长结果的几个因素,从而为超声相控阵在实际焊缝检测中提供更大的可行性及可靠性。     

基于主S-N曲线法的T形接头疲劳评估和试验验证

以T形焊接接头为研究对象,将可能发生疲劳破坏的焊趾截面和焊喉截面的节点力转换为相对于中面焊线的等效节点力和弯矩,并利用平衡等效原理转化为线力和线弯矩,基于材料力学公式求出截面的结构应力,解决应力对网格尺寸敏感的难题。从焊缝疲劳破坏的机理出发,基于Paris断裂力学公式推导以等效结构应力为变量的一条主S-N曲线,评估焊缝的疲劳寿命。分析结果发现：采用主S-N曲线法评估的寿命与试验值最接近且破坏位置准确,该主S N曲线法准确性较高。     

用于相贯线焊缝检测机器人的图像处理算法

针对管道相贯线焊缝难以检测的问题,提出了一种用于管道相贯线焊缝自动检测机器人轨道识别和定位的图像处理算法.在颜色空间转换和彩色边缘检测基础上,引入图像金字塔方法的Hough变换直线检测算法,快速识别磁性色码条并实现机器人自身姿态和运动轨迹的实时控制,将多阈值处理引入区域生长算法分割人工标识点,对人工标识点进行计数从而实现定位.实验结果验证了提出的图像处理算法的有效性.     

金属波纹管焊接过程的应力及变形特性

针对焊接引起的变形及其所产生的残余应力和应变会影响金属波纹管正常使用的问题,用有限元法分析波纹管的焊接过程,研究焊接过程中金属波纹管的变形和应力.基于单元生死技术,考虑材料的性能随温度变化而非线性变化的影响,通过提取焊缝周边参考点和参考路径的应力和变形,重点研究热源移动对金属波纹管应力和变形分布、类型以及大小的影响.     

基于SAW—RFID的石油钻杆生产线智能信息管理系统

分析SAW-RFID技术的应用优势,设计钻杆生产线智能信息管理系统,实现摩擦焊质量信息存储,焊缝智能识别以及生产信息的自动化记录、跟踪、查询等功能。     

基于卷积神经网络的焊缝表面缺陷检测方法

针对工业激光焊接中,采用传统方法进行焊缝质量检测效率低下的问题,提出了一种基于卷积神经网络的工业钢板表面焊缝缺陷检测方法;首先基于卷积神经网络,搭建了一个多分类模型框架,并分析了各层中所用到的函数及相关参数;然后基于工业数控机床和工业相机进行了焊缝数据采集,并对这些数据进行了分类、增强、扩增等前期预处理;最后基于数控机器轴,采用滑动窗口检测的形式采集实际待测图像,并通过实验对比了传统的机器学习算法在该类图像数据中的性能评估;经实验证实,通过卷积神经网络训练得到的多分类模型,焊缝缺陷检测精度能达到97%以上,且每张待测图像的测试时间均在300 ms左右,远超机器学习算法,在准确性和实时性上均能达到实际工业要求。     

通用型“手—眼”式多关节机器人视觉系统物像关系的研究

本文着重研究了“手-眼”式通用型多关节机器人视觉系统中基体坐标系.物体坐标系和图象坐标系之间的关系.利用空间坐标系的投影变换和映射等方法,推导了“手-眼”式机器人系统中摄象机图象点和空间点对应的数学关系式.同时对固定式也进行了探讨.本文以多关节机器人视觉系统的实际情况为基础,在实际的机器人坐标系上导出了一个简便实用的算法,可以通过对摄象机摄取的图象中的点的坐标运算,求出其对应的空间点在机器人基体坐标中的坐标,因而能迅速准确地引导机器人根据视觉图象正确地运行到所求的空间点的位置.