基于激光测距的三坐标测量系统研究

提出了基于激光测距的三维坐标测量系统。介绍了系统所采用的 PSD光学三角法测位移原理 ,并分析了影响测量精度的因素 ,提出了相应的补偿方法。最后 ,研究了系统的控制方法。     

利用延时法进行高精度脉冲激光测距

由于激光测距的精度取决于时间测量精度,本文提出了一种提高时间测量精度的方法。该方法在现场可编程门阵列(FPGA)的控制下,将电信号通过延时电路送入到D触发器的输入端CLK;激光器发出的光到目标,经过目标反射后返回进入光电转换器转变为电信号送入到D触发器的输入端D。通过调整延时芯片和机械位移产生的电信号的延时时间,使D触发器输入端的信号同时到达,从而利用延时时间来确定光到达目标所需的时间。用FPGA对100MHz恒温晶振器的脉冲计数,经MC100EP195芯片延时,再通过精密机械定位的方法将时间测量精度提高到0.3ps数量级。实验结果表明:使用该方法,激光测距的误差在1km内能保证在0.1mm数量级,可满足高精度测距的要求。     

TDC-GP2在激光测距传感器中的应用

激光测距传感器可以测量激光脉冲飞行时间来获得传感器和探测目标之间距离.设计的脉冲激光测距传感器采用Spl p190半导体激光器,PerkinElmer C30737型APD作为接收的光电转换器,Msp430f449单片机作为系统控制核心.为了提高激光飞行时间间隔的测量精度,采用了一种专用的时间数字转换芯片(TDC-GP2),设计了时间间隔测量模块,采用延迟线插入法技术,测试分辨率可高达65ps.该传感器功耗低,测量精度高.     

激光测距与光速测量实验方法研究

本文给出了采用相位式进行激光测距的实验原理,根据相位式激光测距原理提出了一种激光测距实验方法。在此基础上,通过对实验方法的调整,同时实现了对光速的测量,并对距离测量和光速测量测量的结果进行了误差分析。     

片层体积无损测量装置体积测量系统研究

研究了在基于片层体积测量的三维无损测量装置中,体积测量系统的总体设计、各零部件的选型和设计、以及体积测量系统的误差分析和补偿。根据体积测量系统功能需求,设计高精度溢出容器的溢出口、溢出管角度。同时经过理论分析可得被测物体的周长与片层体积测量误差呈线性关系,通过实验建立体积测量系统输入端与输出端之间的联系,并通过测量的实验数据拟合出体积测量系统总误差补偿公式,实现被测物体在体积测量系统中的分层误差补偿,经过误差补偿的片层误差均值由0.0842cm3优化到0.0071cm3,误差补偿效果明显。     

基于激光测距雷达和车载GPS的动态障碍物检测

动态障碍物检测问题一直是移动机器人的研究热点之一,也是机器人实现安全可靠导航的前提.该文提出了一种在道路环境下进行动态障碍物实时检测的方法,采用激光雷达和车载GPS 2种传感器,激光雷达实时地获取连续2帧的数据,连续2帧间无人车的航向角度和位置信息,通过车载GPS实时获取.通过对2帧数据的对比分析,进行潜在动态障碍物的判定,然后进行连续2帧之间潜在动态障碍物的匹配,区分出2帧中同时存在的动态障碍物,并计算其运动矢量,最后给出预测区域.实验结果验证了算法的有效性,对无人车提前避让动态障碍具有一定的意义.     

基于激光测距的大尺寸测量应用研究

为了实现工业大尺寸几何形状的测量,基于激光测距原理,构建测量系统,提出通过极坐标转化为直角坐标系的方法,在二维平面内拟合测量对象的表面轮廓.首先,从多种反射率材料分析激光测距测距延迟时间.然后,以800mm标准宽座角尺对激光测距仪进行了精度校准,标准差最大1.5mm,最小值0.2mm,适于大尺寸测量范围.利用Visual C+ + 6.0中MSComm控件实现了激光测距仪与计算机之间的数据通信.最后,以800mm标准宽座角尺和凹凸海绵表面为测量对象,利用本方法进行实验,得到了相应表面轮廓,并计算了标准角尺拟合直线的标准差最大为0.7mm.实验结果表明,测距仪毫米级精度可以实现二维平面拟合,体现了手持式激光测距仪在工业大尺寸测量方面的应用前景.     

相位激光测距试验系统的研究

介绍了相位激光测距试验系统,分析了相位激光测距的基本原理及系统试验方法,对系统进行激光调制频率试验,由显示器显示出调制波形。     

基于激光测距技术的汽车防撞系统的研究

采用激光测量技术,对汽车防撞系统的关键技术进行研究,设计一种高性价比的汽车防撞系统.采用激光测距传感器和双自由度的云台系统,在单片机的控制下,实现水平方向和垂直方向全方位的动态扫描,实时监测目标车辆与周围车辆的距离.当进入测量领域的车辆与目标车辆的距离达到设定的安全门限时,进行声光报警,提醒驾驶员及时调整车辆的行进路线,进行相应的避让和其它处理.为高精度汽车防撞系统的实现提供了一种新的方法.     

基于激光测距的节温器检测

节温器作为发动机冷却系统中的自动调温装置,其工作稳定程度直接影响着发动机的工作性能。目前针对机械式节温器的性能检测方法存在着测量数据不完备、测量精度较低、安全隐患大及操作不便的问题。为解决这些问题,利用激光测距技术以非接触的方式实时测量节温器升程值,同时通过温度传感器获取对应的实时温度,从而获取反映节温器性能的完备数据。该方法是一种准确、安全、便捷的非接触式检测方法,温度测量精度达0.1℃,升程测量精度为1mm。通过构建的检测系统对解放J6节温器进行了实验验证,结果表明该系统能够准确高效地实现节温器性能检测,包括温度稳定性、性能一致性、故障判断标准等,适用于发动机日常维修及教学实践工作。     

混砂车输砂系统设计与研究

针对石油混砂车输砂系统的技术现状与存在的缺点,设计出一种带减速机的输砂系统,即通过液压泵、液压马达和减速机的方案。通过试验验证,有效的解决了输砂系统在低速时的发卡故障,为进一步优化混砂车输砂系统提供参考。     

基于机器视觉的激光线测量系统的构建与应用

简述了激光测量和机器视觉的基本原理,以此为基础构建了一台新型激光线测量机,介绍了该测量系统的硬件、软件和功能构成,并给出了测量实例。     

基于激光准直的直线度误差自动测量系统

介绍了基于激光准直原理的直线度误差自动检测方法，详细分析了激光器、传感器信号处理电路和数据采集处理系统的设计。软件开发时结合了直线度误差的两类测量方法和两种误差评定方法，不仅能与激光准直仪、电子水平仪、光学自准直仪等多种仪器配合使用，而且采用了符合最小条件原理的两条理想包客参考直线精确计算直线度误差，具有运算精度高、运算速度快的特点，应用袁明系统性能稳定可靠，具有推广应用价值。     

高灵敏宽量程光脉冲能量绝对测量和误差分析

试验了多种光敏探头(PIN硅光二极管、热释电和热敏电阻探测器等)用于微弱激光脉冲能量绝对测量(该仪器简称弱光能量计),使用量程扩大到10~(-9)—10~(-4)J(加标定衰减片可扩展到J以上),波段从紫外到红外,脉宽从亚ns到ms。使用多种定标技术、合适的数据处理设备,该仪器可以测量单脉冲能量和低于100PPS的重复频率脉冲能量或平均功率。总的测量误差可以达到±3％。     

非接触式车钩磨耗测量系统

研制了基于CCD图像的车钩参数测量系统,介绍了利用数字图像处理技术对铁路车辆车钩进行非接触测量的方法,分析了测量误差产生的因素。试验表明:测量结果符合使用要求,该测量方法是一种新颖有效的方法。     

基于激光三角法原理的轮对几何参数自动检测系统

介绍了一种基于激光三角法原理的轮对几何参数在线自动检测系统。运用CCD摄像机、线激光光源、数字图像采集与处理技术,研制出了一种列车轮对外形几何尺寸高速在线检测系统。经过在上海轨道交通1号线上的实际运用,验证了本系统的可行性与可靠性,实现了对列车轮对直径、轮缘高度、宽度、轮缘角等重要几何参数的测量。     

基于LabView的激光振动位移测试系统设计

为了准确快速地检测大批量转轴的质量是否合格,分析了目前企业大量使用的接触式测试系统存在的问题和不足,提出了一种基于激光测距传感器的非接触式的测试方法。着重对测试原理、基于USB数据采集技术的硬件系统构成及基于LabView虚拟仪器的应用软件设计进行了阐述,经现场实际运行情况表明,该系统稳定可靠,便于工人操作,具有较强的推广应用的意义。     

激光跟踪运动物体空间坐标测量系统研究

基于激光跟踪干涉测量法建立的柔性三坐标测量系统能够有效地解决运动物体 (如机器人手臂、数控机床刀具 )空间位置测量 ,并且有望获得高的精度。讨论了球坐标法激光跟踪干涉动态测量 ,给出了测量原理和系统构成 ,建立了数学模型和实验。     

基于两级闭环控制的型砂水分在线测控系统

提出了一种基于两级闭环控制的新型型砂水分控制系统,阐述了温度补偿系数的设定方法.该系统以单片机为控制核心,通过检测旧砂温度和含水量控制砂冷却系统的加水量,以实现旧砂含水量的初步控制;通过测量检测冷却后的旧砂含水量,控制混砂机的加水量.系统采用了自行研制的水分传感器实现型砂水分的在线检测,选用了美国Dallas公司最新推出的DS18B20数字式温度传感器检测砂温及环境温度,以实现系统的温度补偿.本系统具有运行可靠,灵敏度高,控制精度高等特点.