基于前缘特征标定的叶片型面光学检测

针对叶片型面检测,设计开发了一套基于线激光轮廓传感器的四轴检测系统,提出了一种基于前缘局部特征标定转轴中心的叶片型面检测方法.首先,结合倾角传感器和叶片基准面特征实现了系统位姿校准;其次,提出了基于协方差矩阵的叶片前缘特征匹配算法,完成了系统转轴的标定和多视场数据坐标系的建立;最后,对两块典型汽轮机叶片进行测试实验.测...     

圆形扫描结构光传感器的标定和焊缝检测

设计了一种新型圆形扫描结构光传感器,可在待焊工件表面形成圆形激光轨迹.阐述了该传感系统的三维测量原理,并分别对摄像机和结构光进行了标定,获得摄像机的内外参数和结构光锥面在摄像机坐标系下的方程.分别采集了对接焊缝、角接焊缝、搭接焊缝、V形坡口焊缝的图像,经过一系列的图像处理过程获得具有明显焊缝特征的二值细化图像.根据焊缝特征可以识别焊缝,得到焊缝特征点的三维空间坐标.     

基于空间直线约束的焊接机器人手眼标定

视觉传感器与焊接机器人的标定是焊接智能化应用中的重要问题,针对末端夹持线结构光传感器的焊接机器人,提出了一种基于空间直线约束的手眼标定方法.首先任意变换机器人位姿使线结构光传感器投射出的光平面与标定模板相交,然后通过特征点提取算法提取出线结构光与直线的交点,并基于直线约束建立了非线性优化模型,最后结合罚函数法与改进的Powell算法同时求解传感器位置与方向参数.基于上述方法进行了一系列试验,结果表明,该方法通用性强,适合现场标定,有效的提高了标定精度,标定精度在0.2 mm以内.     

结构光焊缝视觉检测系统中投影仪标定法

在基于结构光的焊缝视觉检测应用中,标定是实现高精度检测的关键.提出了一种基于平面投影的结构光视觉系统快速标定方法.该方法将投影仪当作一个逆向的摄像机,使用一块带有四角棋盘格作为靶标的平面标定板对投影仪进行标定.利用摄像机提取特征点在投影仪图像空间中的对应点,建立投影仪图像和靶标图像的对应关系,从而将投影仪标定转化为成熟的摄像机标定.得到标定结果后,即可以求得特征点的三维坐标.最后结合标定结果对试验焊缝板进行了三维重构.结果表明,所提出的标定方法操作过程简便、精度高,可适用于焊缝三维信息检测等场合.     

基于消隐点的线结构光传感器光平面标定方法北大核心

光平面高精度标定是实现线结构光传感器精密测量的关键,提出一种基于消隐点的光平面标定方法。首先控制平面靶标或者传感器作一组平移运动,得到光平面中一组平行的激光条纹图像;然后通过提取光条与标定板网格线交点,构造出光平面中第二组平行直线,计算两组平行直线的消隐点并利用向量叉积标定光平面的法向;最后计算光平面上两特征点之间的实际距离,并根据这一约束条件,标定得到光平面方程的其余参数。通过与多种标定方法进行对比实验,结果表明本方法具有更高的标定精度,结合工业机器人对厚度为7 mm的标准量块进行测量,平均测量误差为0.013 mm。与基于两组平移运动的标定方法相比,本方法进一步减少了人工参与,提高了标定效率。     

面向机器人激光增材制造的机器视觉系统标定算法

随着现代智能制造的快速发展,金属增材制造、绿色再制造、焊接等领域大量使用机器人等自动化装备,视觉传感是机器人智能制造的关键环节.针对上述需求设计了一套基于线结构光的视觉传感器,并对其进行标定,自主开发了用于机器人激光增材制造的机器视觉系统.该系统通过Matlab相机标定工具包实现相机的内外参数标定,利用Labview编...     

一种线结构光视觉测量现场标定方法

针对线结构光视觉测量的现场标定问题,提出一种基于直角方框共线圆点靶标的测量系统参数现场标定方法,建立标定模型,给出了所使用的直角方框共线圆点靶标的设计方案和标定步骤。标定时,只需将线结构光传感器的光平面与靶标圆点中心平面调整至同一平面,采集靶标上的特征圆点图像并提取特征圆点圆心的图像坐标,进而将其代入线结构光视觉测量标定模型,即可一次性标定出测量系统的参数。实验结果表明:标定精度可达0. 001 mm,该方法较现有线结构光标定方法操作简单,可满足实际测量需求,提高了线结构光视觉现场测量效率。     

基于线结构光视觉的轴径主动测量方法

针对轴径测量问题,提出一种通过建立与轴线垂直的虚拟平面,并利用基于最小二乘圆拟合算法快速获得被测轴直径的方法。对线结构光视觉系统进行标定,得到摄像机的内参、畸变系数、结构光平面参数;获得被测回转体轴线的方向向量和轴线与结构光平面交点坐标,利用已得到的方向向量和轴线与结构光平面的交点建立一个与轴线垂直的虚拟平面;再将结构光平面与零件表面上的交点投影到虚拟平面上,并通过所有投影点到轴线与光平面交点的距离排除数据中的噪点;最后利用有效投影点和轴线与光平面交点的距离,得到被测回转体的外表面圆柱度。通过轴径测量试验对该算法进行了验证,在复杂的测量环境下,当被测轴直径为30～50 mm时,平均测量误差为30μm,最大测量误差为50μm。因此,该算法可以应用于实际回转体零件的直径测量中。     

飞机某型发动机高压压气机转子叶片的超声波检测

飞机某型发动机高压压气机转子叶片(图1)在发动机高速运行期间，常会在进气边和排气边产生疲劳裂纹，其方向和分布规律如图2所示。这些疲劳裂纹一旦产生便会迅速扩展，导致叶片折断，继而打伤或打断其它叶片及构件，给飞行安全带来很大隐患，为此对叶片实施超声波检测，对保证发动机正常运行是非常重要的。     

基于最小条件法的无基准平面曲线轮廓度误差的精确评定

提出一种新的最小条件法。用坐标轮换法将最小条件法的目标函数多维无约束优化转化为一维优化,然后用进退法确定搜索区间,最后以黄金分割法进行一维寻优。辅以MATLAB软件完成了无基准任意位置平面曲线轮廓度误差的快速精确评定,并设计人机交互界面实现评定结果可视化。最后通过算例证明算法的可靠性。     

基于光纤迈克尔逊传感器的水轮机叶片裂纹检测

基于光干涉原理设计了一光纤迈克尔逊(Micheson)干涉仪,确定干涉仪信号臂和参考臂尺寸,建立光纤迈克尔逊激光超声实验装置,用于叶片表面裂纹的检测。实验结果表明,该传感系统制作简单,加工成本低,能快速、有效检测叶片表面裂纹,为研究叶片裂纹的扩展规律提供了实验基础。     

光纤法-珀传感器在飞机发动机叶片裂纹检测中的应用

基于光干涉原理确定初始法-珀腔长度,设计了光纤法-珀干涉仪,建立了非接触式光纤法-珀激光超声试验装置,用于探测飞机发动机叶片的裂纹。光纤法-珀传感器使用单根光纤实现多束光干涉测量,制作简单,成本低,能快速、有效地实现非接触叶片表面裂纹检测。     

基于Halcon的固定视点手眼标定方法

在视觉引导机器人完成抓取的过程中,最重要的步骤是手眼标定,手眼标定的精度将直接影响后续工作的精度。充分考虑相机畸变对手眼标定的影响,在Halcon环境下,设计一种高精度的固定视点手眼标定方法,该方法在确定了机器人基础坐标系与相机图像坐标系之间关系的同时也标定了相机的内外参数,并通过实验进行验证。结果表明:该标定方法具有较高的精度,可广泛应用于视觉机器人的定位抓取工作。     

基于宏程序的冶金锯片数控加工方法

新型硬质合金齿圆锯片在钢铁行业中的应用越来越广泛,传统的加工方法已不能满足当前的生产效率及加工精度的需求。提出基于宏程序的卧式加工中心对冶金锯片的数控加工方法,分析了加工工艺,阐述了宏变量的定义,编制了结构化的宏程序,实现了数控宏程序与制造工艺的巧妙结合。利用台湾LEADWELL四轴卧式加工中心制造成品,实践证明:该方法控制方便、加工精度高、效率高、适应性强及程序可读性好。     

静叶片铸造工艺的正交试验研究

合金含量、精铸工艺参数（出炉温度、浇铸温度、模壳预热温度、保温时间、冷却方式）对叶片脆性问题存在一定的影响。为了消除静叶片的脆性断裂，采用正交试验对脆性问题进行了研究。结果表明，合金含量及工艺参数的交互作用对叶片脆性影响显著。     

重燃机过渡段截面轮廓度的检测方法研究

通过工艺基准的设计,实现在三坐标测量机上建立空间坐标系,对重燃过渡段半部冲压件的型面进行三维扫描,获得精确截面坐标数据。再经过数据转换、处理,导入CAD形成截面图形,经过与理论截面图形进行对比,便可采集定量数据,指导模具定型和产品评定。     

光学玻璃非球面延性域磨削研究

文章利用相关公式计算光学玻璃的临界磨削深度,以及工件速度、砂轮速度、磨粒粒度、磨削深度等对它的影响,分析利用MK9025曲线磨床在延性域状态下加工非球面或者球面的可能性.然后,采用金属基金刚石微粉砂轮,选择合适的磨削用量,利用MasterCAM自动生成加工程序,在MK9025数控光学曲线磨床上进行椭球面磨削实验,得到了较高的工件尺寸精度和较光洁的表面质量,通过实验验证了利用MK9025数控光学曲线磨床进行非球面光学零件精密磨削的可能性,为实际生产提供了现实依据.     

基于流固耦合的压气机叶片拓扑优化研究

为解决气流载荷和离心力耦合作用下压气机叶片应力应变过大问题,以离心式压气机叶片为研究对象,通过ANSYS Workbench仿真平台对叶轮叶片进行单向流固耦合数值模拟,得到的应变与应力主要集中在进口叶片较薄处,易产生疲劳破坏.采用GENESIS模块对叶片进行应变与应力多目标拓扑分析,基于拓扑结果在BladeGen重建叶...