一种多旋翼无人机弹簧夹持式云台设计

针对传统无人机云台直接与无人机螺钉固定连接,且每种特定相机、监测器云台需要固定位置都无法统一的问题,设计了一种弹簧夹持式云台,其利用了弹簧的伸缩性,可施加外力改变夹持部位的角度,实现云台与无人机的快速安装和拆卸。为研究确定弹簧夹持式云台的可行性,建立了云台整体三维模型,对云台材料进行了选择,利用ANSYS Workbench对云台系统进行了静力学载荷分析和动力学模态分析。分析结果表明:弹簧夹持式云台具有较好的稳定性和可靠性,为提高无人机与云台接触部位互换性提出了理论参考。     

新型电动球形云台的数学建模与理论分析

根据创新与实用相结合的研究目标,设计开发了一种新型电动球型云台。为了增强其功能并改进其性能,通过深入分析云台的受力特点与平衡条件,探讨了保证云台灵活性的结构设计措施,并研究了实现云台极限负载能力的力学改善策略。进而利用MATLAB进行辅助运算和数据处理,阐释了云台运动姿态与代表其灵活性的最大角加速度之间的关系,讨论了影响云台极限负载的几个重要因素及其权重分配。在本文的理论指导下,相比第一代电动球形云台,本新型电动球形云台无论在灵活性、控制性,还是在负载性和实用性方面都得到极大改善,充分证明该数学建模与理论分析起到了极大作用,推动了新型电动球形云台设计的进步。     

输电线路巡检无人机云台控制技术研究

针对云南电网对输电线路电力巡线、塔架金具详查等任务需求,设计了一种机载视觉传感器稳定系统无人机云台;无人机云台根据稳定控制算法驱动云台电机及时对视觉传感器姿态进行修正,使得视觉传感器始终能稳定拍摄到目标对象。文中对云台电机驱动技术、扰动补偿算法进行了理论研究,并进行机载云台飞行验证。该设计已搭载多旋翼无人机进行电路巡检应用,取得了显著的成果。     

适用于多旋翼无人机的两轴云台结构设计

传统的多旋翼无人机云台载重量小,无法搭载较大质量的光电设备去执行更复杂的任务,而现有的大负载云台大多数都是手持式或者只能搭载在直升机上,不适用于多旋翼无人机搭载,针对此问题设计了一款适用于多旋翼无人机的较大负载两轴云台.根据设计的两轴云台介绍了云台平衡原理,通过Solidworks软件建立其三维模型,装配完成后检验云台模型是否会发生干涉情况,然后对云台各个零件的材料进行选择,并使用ANSYS Workbench软件对云台模型进行有限元静力学及动力学仿真分析.结果表明:两轴云台结构刚度、强度符合要求,且具有较好的稳定性和可靠性,为以后较大负载的机载云台结构设计研究提供了参考.     

石化管道巡检的多旋翼无人机云台的设计

针对石化管道巡检无人机所搭载的云台在强度刚度、结构稳定性等方面要求高的问题,设计了一种以多旋翼无人机为平台的三轴云台。根据工况要求设计了无人机的机体,同时对云台的结构组成、结构设计、材料选择、所受载荷等方面进行分析,运用UG NX软件的高级仿真模块建立了云台的有限元模型,解算该模型,分析静力学应力应变及动力学四阶模态振型。为验证设计,制作了云台样机,并挂载在无人机上进行测试。结果表明:该云台在强度刚度、减振性能上满足系统稳定性要求,设计合理可行。     

变电站智能巡检机器人云台控制系统设计

云台是变电站智能巡检机器人中的关键组成部分,针对现有云台产品无法满足现场巡检任务要求这一情况,设计了巡检机器人云台控制系统。首先叙述了整个系统的特点和总体设计方案;进而设计了控制系统的硬件和软件,详细描述了硬件系统各模块的功能特点以及系统软件设计过程中系统功能、控制算法和控制软件三个方面的内容;最后通过实验验证了云台控制系统控制精度良好,云台定位准确,能够满足巡检任务的要求。     

基于空间多点悬挂机载云台的轻量化设计分析

多轴增稳云台作为小型无人飞行器载荷系统重要的组成单元,小型化、轻量化与高集成化是云台设计发展的基本趋势之一。提出了一种基于空间多点悬挂、多轴系框架闭环的云台系统轻量化设计方法,分析了封闭环架多点自由度约束设计模型,通过载荷的力矩计算,创建了云台系统的轻量化模型。通过有限元力学建模仿真,结合多旋翼无人飞行器的振动特性,与实验相结合,分析了云台系统的振动特性和随着载荷重量改变的模态响应,验证了系统设计的可行性和稳定性,为云台系统的轻量化设计提供了理论参考。     

林区激光扫描仪搭载机构的设计及有限元分析

基于SolidWorks对用于林区三维激光扫描仪搭载云台机构进行了两种方案设计,并建立虚拟样机模型。运用ANSYS Workbench对云台模型添加材料属性、划分网格、施加载荷与约束,进行云台的结构静力学分析,得到了云台旋转时的表面应力分布情况。对设计的两种林区三维激光扫描仪搭载云台机构进行比较,结果表明方案2优于方案1,得出方案2更适合应用在林区。     

多旋翼无人机增稳云台的优化设计

针对现有无人机增稳云台在通用性、结构稳定性等方面存在的问题,优化设计了一种能够兼容大多数无人机的多旋翼无人机增稳云台。对现有无人机增稳云台的两种典型结构进行ANSYS软件仿真分析,通过改变减振球数量、分布位置和减振板外形,来进行优化设计,得到多旋翼无人机增稳云台。在ANSYS软件中对优化设计的多旋翼无人机增稳云台进行静力学与预应力模态分析,数据表明强度、刚度符合要求,并且具有良好的动态性能。     

一种多旋翼无人机三轴稳定云台的设计

针对传统无人机稳定云台应用于无人机时重量较大、结构稳定性不佳而难以在低空航拍下获取较高稳定性图像信息的问题,对云台姿态补偿与位移调节的原理进行了阐述,对云台结构材料的选择、主体结构的设计和装配、云台的承载位置和载荷的施加等方面进行了研究,以小巧、易装配及轻量化为目标导向,提出了一种以多旋翼无人机为搭载平台的小型三轴对称稳定云台的设计方案。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对云台模型进行了静力学载荷校核和动力学模态分析,并提取出了相应的仿真数据。研究结果表明:该云台的设计在强度、刚度和减震能力上都具有较好的功能性和可靠性,确保了相机在航拍中对位移振动做出补偿,实现了稳像的功能。     

基于NI的疲劳裂纹扩展试验摄像头运动控制系统

针对疲劳裂纹在线检测的问题,提出了基于NI运动控制技术的疲劳裂纹扩展试验摄像头运动控制方法。该系统主要包括CCD摄像机、镜头、云台、NI-PCI-7334运动控制卡、光源照明系统、NI-PCI-1410图像采集卡、计算机以及安装在计算机内的图像处理软件和上位机运动控制软件。根据摄像头在图像采集过程中的动作要求,设计了运动控制方案,采用NIMotion软件包开发了四轴运动控制程序。实验结果显示,该系统可以实现疲劳试验中摄像头单步／连续运动及试验过程中的裂纹自动跟踪,摄像头定位精度达到0．05mm。     

基于图像处理的工业阀门气体泄漏监测法

目前监测工业阀门气体泄漏的方法多种多样,但是采用图像处理技术的比较少,虽然现场安装了工业摄像头,但是也只能在监控室进行人工监控。本文采用大恒图像提供的工业智能摄像机和云台组成的CCD光学监控系统,结合相关的分析软件进行在线监测,并且利用图像处理技术设计了相应的气泄漏监测系统。通过对阀门背景图像的采集,对图像进行增强、滤波等处理后能较好的识别、判断出阀门发生泄漏的情况,这为泄漏检测、监测的新技术奠定了一定的基础,也使图像技术更好、更广泛地应用于工业生产中。     

基于亮度特征的PTZ视频能见度检测算法及实现

为解决现有视频能见度检测方法的不足,提出一种基于亮度特征的PTZ视频能见度检测算法:提取路面的兴趣域,获得所选像素的高度一致性;利用基于Nagao滤波的区域增长算法得到精确路面区域,去除路基、车辆的影响,获得所选像素的亮度一致性;在路面区域中,提取反映路面亮度变化的对比度曲线,找寻亮度曲线特征点,通过消光系数计算图像中人眼可分辨最远像素;结合摄像机标定换算出最大能见距离.实验结果表明,该算法与人眼观测效果一致,准确率达到96%以上,检测误差在10 m以内,与能见度的对比度算法相比较,操作简单、抗干扰强、准确率高.     

基于吊钩动作智能跟踪的塔机图像监控

为了对吊钩及重物及时有效地捕捉监控,开发了可智能跟踪塔机吊钩及重物的图像监控系统。首先根据塔机吊绳特点,基于分步概率Hough变换,通过优化设计累加器数组、制定合适的规则进行线段搜索和筛选结果等手段,设计了适用于嵌入式系统的塔机吊绳识别算法;进而通过吊绳末端坐标得到监控图像中的吊钩位置,然后控制云台实现了摄像机对塔机吊钩动作的智能跟踪,从而保证了吊钩及重物始终处于监测视野的中央。实验结果表明该算法可有效识别塔机吊绳,并且运算效率较高,适用于运算能力有限的嵌入式系统。     

一种高性能云台控制系统设计

针对对高速运动目标的监控要求,提出了一种采用直流力矩电动机作为执行元件的云台控制系统设计方案。系统在结构上消除了减速装置,简化了结构,减小了误差以及消除了由此可能带来的自激振荡。整个系统设计采用位置、转速、电流三环结构,构成一个位置随动控制系统。电流调节器和转速调节器采用PI调节器,位置调节器采用比例调节器。给出了各个环节的数学建模方法,并按照工程设计方法进行了各环节的详细设计,确定了各调节器的参数。在MATLAB环境下对所设计系统进行了建模和仿真,在0.01°和180°的阶跃给定下,系统超调量和稳态误差均为0;在幅值为1°,频率为1 Hz正弦信号输入下,系统输出能够完全跟随输入。结果表明系统具有高的定位精度和较好的跟随性能,能够满足设计要求。     

面向行人检测的异构视觉传感网络自适应标定

异构视觉传感网络的标定是实现准确行人检测、跟踪、识别以及行为分析的关键和前提,对公共安全和智能安防具有重要意义。本文提出了一种面向行人检测的异构视觉传感网络自适应标定方法。首先,构建主动旋转变焦(PTZ)传感节点变焦成像模型,采用基于SURF特征点匹配的方法实现内参数自标定。其次,构建外参数分布式标定模型,将异构视觉传感网络外参数标定分解为节点局部标定和网络全局标定,从而避免采用单一中心节点进行集中式处理,提高方法的可扩展性;最后,为了提高标定精度,采用自适应混沌微粒群优化算法最小化内、外参数估计的再投影误差和轨迹匹配误差。实验结果表明,本方法有效降低了网络通讯量和标定误差,提高了异构视觉传感网络行人检测精度,具有重要的理论和实际应用价值。     

Fate of amine antioxidants during thermal oxidative ageing of neopentylpolyl ester oils

The main products of the thermal-oxidative degradation of p, p'-di-tert- octyldiphenylamine, phenothiazine and 3,7-di-tert-octylphenothiazine (DODPA/PTZ/DOPTZ) in pentaerythritol ester at 200°C were isolated and identified. Recombination o f aminyl radicals giving various dehydrodimers and dehydro-trimers is obviously the dominating reaction in the primary stage of antioxidant depletion during ageing of inhibited ester oils. Minor degradation products include quinone imines, quinones, sulphoxides, phenoxazine and phenoxazone derivatives. Because of the complexity of the reactions product analyses are inevitably incomplete.     

鱼眼图像校正软件的关键技术研究

为了满足全景监控工程的特殊要求,选用鱼眼镜头作为图像传感器的成像单元进行图像采集.提出了新的鱼眼图像校正区域的确定方法,并采用球面透视投影和柱面展开两种算法对鱼眼图像进行校正,同时实现虚拟PTZ控制.经测试,该软件对各种监控场合有很强的适应性,能够满足全视场无盲区的监控要求.     

基于AMESim的液压绞车液压系统研究

液压系统是液压绞车的重要组成部分。液压绞车的液压驱动系统可分为开式系统和闭式系统,开式系统具有结构简单、价格低廉、维修容易等优点。运用AMES im软件对开式液压系统性能进行分析,通过改变系统参数得到不同系统参数对系统性能的影响。     

基于Kinect的智能花盆体感控制系统研究

针对花盆系统以人机交互方式实时变换布景图案的控制问题,对体感技术与控制系统的结合进行了研究,提出了一种基于体感技术的智能花盆控制系统.该系统可通过人体动作实时控制花盆系统的布景图案,通过采用微软的Kinect体感设备识别人体动作和姿势,对不同的人体动作进行了定义,根据人体的不同动作向智能花盆阵列系统发出相应的位置指令,由多个轮式机器人构成的智能花盆阵列系统在以无线通信的方式接收到各种不同的位置指令后,可进行相应地移动而组成各种不同的图案.研究结果表明,该系统能够有效、准确地识别人体的各种不同动作,并准确地发出相应的位置控制指令,控制智能花盆阵列组成各种相应的图案.该系统具有较好的观赏性,也可应用于互动科普教育.