逆向工程在不规则形状粮堆质量测量中的运用

利用逆向工程技术来测量形状不规则粮堆的质量.通过多次扫描测量获取粮堆表面的多视点云数据,将多视数据拼合后进行三维重建,在得到粮堆表面重构模型后便可定量计算其体积.取样测量粮食的容重,由粮堆体积和容重便可以得到粮堆的质量.通过对大米堆进行实验证明,其测量误差小于1%,适用于测量不规则形状粮堆的质量.     

硬岩隧道掘进多臂协同钻孔技术研究

为实现硬岩隧道掘进机械化施工,提高三臂凿岩台车应用于硬岩隧道掘进时的施工效率,对三臂凿岩台车钻孔定位精度、多臂协同钻孔路径优化进行了研究分析。首先,基于D-H法建立三臂凿岩台车运动学模型,通过蒙特卡洛法得到三臂凿岩台车的有效工作空间,采用RBF神经网络算法实现钻臂钻孔的精确定位;其次,以钻臂末端移动距离最短和钻臂运动过程中各关节变量之和最小作为优化目标,提出一种改进遗传算法对三臂凿岩台车进行孔序优化,并与蚁群优化算法和自适应遗传算法两种现有孔序规划算法进行对比;最后,以两种不同方案钻孔顺序和所划分工作空间对多钻臂协同钻孔碰撞干涉进行仿真数值模拟分析。数值模拟结果表明：(1)3个钻臂的钻孔定位误差最大为2.94 mm,误差控制在3%以内;(2)与两种现有孔序规划算法相比,以钻臂末端移动距离最短作为优化目标时,3个钻臂末端行驶的总距离分别缩短了5.39 m和10.84 m,以关节变量之和最小作为优化目标时,3个钻臂的各关节变量之和分别减少了2.76 rad、5.34 rad;(3)以最短距离所得钻孔顺序进行钻孔作业时,中间钻臂与左右钻臂之间最短距离分别为984.6、580.8 mm,各钻臂...     

逆向工程中三维建模模型纹理贴图方法探究

在逆向工程后期,模型纹理贴图有各种不同的方法,它们在模型真实度、内存占用量和操作难易程度等方面有一定的影响。讨论了三种贴图方法的效果比较,得到了一系列与模型匹配并具有较好效果的贴图方法。     

基于结构光测量的三维人脸数字化方法

本文提出了一种以结构光测量技术来实现三维人脸数字化的方法。首先,对人脸的三维数据进行精简、去除噪声和光顺等预处理;利用一种快速定位基准点的三点定位配准方法,实现数据的多视配准;最后,由三角网格方法将三维数据整合成三角曲面片网格,建立三维人脸的数字化模型。该方法能够快速建立三维人脸的数字化模型,且能满足图形学的应用和CAD/CAM加工系统的要求。     

圆柱销在线激光扫描检测仪

介绍了圆柱销的无接触精密检测系统，阐述了其光学系统、信号处理系统的工作原理。采用二次微分法提高了系统的分辨精度，实际分辨率≤３μｍ。给出了系统的光学系统、激光扫描系统的设计参数。本系统不仅适用于圆柱销的在线外接触精密检测，亦可直接应用于其他工作的在线精密检测。     

一种多边形区域运算的改进算法

本文简述了利用两多边形的交点出入性质进行匹配运算的方法，重新定义了一区域中有向边与另一区域的进出关系，给出了两多边形区域存在部分顶点或边界重合时交点给出性质的判别原则，改进后的算法适于任何非凸多边形（含孔洞）的区域运算。     

超声波近距报警装置设计

伴随着经济的发展和生活节奏的加快,我国汽车保有量逐年攀升,随之而来的就是逐年增加的交通事故。为了避免交通事故的发生,设计了一种超声波近距报警装置。整个系统以TI公司的16位微控制器MSP430G2553为核心,以74LS04和 MAX232串联组成超声波发射电路,以CX20106A为核心构成了超声波接收电路。该装置的量程为17 cm~8 m,精确可靠,不仅可以用于汽车防撞,还可以用到诸如起重机吊臂,盲人导盲仪等防撞设备中,为我们的人身安全提供保障。     

象虫计数器的连杆机构的设计分析研究

针对象虫的计数统计效率低,误差大的问题,设计了一种通过负压运输吸取象虫的连杆机构。主要根据象虫生活习性,提出了一种新的计数装置的设计方法,通过连杆已知运动约束,对其用MATLAB编程计算,得到合理的取值区间。然后对区间内的值均布取点分析其路径,并进行模型构建、仿真分析,3D打印制造,实验结果验证,提高了计数装置的准确性,稳定性和高效性,具有较大的推广应用价值。     

基于数字孪生的桥式起重机自主运行系统研究

为了提高桥式起重机的智能化水平和数字化水平,借助数字孪生技术,对一桥式起重机的安全自主运行系统进行了仿真和实验研究。首先,采用数字孪生思想构建了起重机自主运行系统整体架构,根据桥式起重机的实际运行情况,采用四模型(即虚拟模型、物理动力学模型、行为控制模型和规则计算模型)的方法,构建了起重机的孪生模型;然后,在起重机孪生实验平台上进行了起重机路径规划和大小车轨迹跟踪仿真实验,采用了变论域模糊PID控制器,对起重机大小车轨迹跟踪进行了控制;最后,对该数字孪生系统进行了互联互通实物验证实验。研究结果表明：在起重机数字孪生系统中可以同步进行虚拟仿真和实物实验;在起重机大小车轨迹跟踪实验中,使用所提变论域模糊PID控制方法时,大车跟踪误差在±7 cm内,小车跟踪误差可达±6 cm,表明该控制方法的先进性;同时,该系统初步达成数字孪生技术虚实同步、虚实融合、虚实对照的目标,并且具有良好的三维可视化效果,可为推动机电装备的数字化进程提供一种思路。     

基于虚拟仪器的简易声源追踪系统设计

为了在大型粮仓中局部出现害虫鸟类时可以快速找出其位置,解决目前声源定位设备成本高、计算量大实时性差的问题,对波达声差(TDOA)定位技术和互相关时延算法进行研究,提出一种改进了广义互相关时延估计算法,设计实现一种基于虚拟仪器的简易声源追踪系统根据害虫害鼠发出声音进行位置追踪进行粮仓管理;详细介绍了系统软硬件设计实现,系统可以实现参数设置、声源坐标的实时获取、文件存储、三维动态和数值显示等功能;实验结果显示,该系统具有实时性好、精度高、计算量小、工作稳定等特点.