嵌人式多CPU架构的开放式专用数控系统的研发

为方便快捷地开发出数据控专机控制器,研发开放式专用数控系统作为专机控制器开发平台,允许第三方设备接入并进行互联与互操作。提出开放式专用数控系统的功能模型、数据模型、结构模型和行为模型,采用嵌入式多CPU架构实现了分布型开放式专用数控系统,采用双数据区同步方案解决了分布式系统中数据的同步维护问题。该系统在轴承套圈数控车削中心得到了成功的应用,实现了该数控专机的系统开放性和运动轨迹的参数变量编程控制的预期目标。     

基于太赫兹光谱技术的TNT炸药检测试验研究

利用TAS7500SP光谱仪和太赫兹时域光谱技术研究了2,4,6-三硝基甲苯(TNT)在0.1~5THz频率范围的光谱性质,得到了其指纹谱信息,对获得的光谱进行优化并提取了特征峰值.实验表明,所得结果与国内外其他机构测量的该炸药的吸收谱、频域谱、时域谱线走势和吸收峰位置基本一致,并且首次测得该炸药在该频段的吸收系数、反射率、反射谱、透射比、透射光谱,丰富和补充了该炸药在太赫兹波段的光谱数据.     

基于自由度约束与正弦摩擦补偿的遥控器装配策略

为解决遥控器装配等组装场景非规则外形零件装配问题，提出一种基于自由度约束与正弦摩擦补偿的装配策略设计方法。首先，该方法分析待装配体几何特征，利用接触状态的自由度约束方程设计装配动作，通过不同接触状态之间的迁移逐步约束待装配体之间的相对自由度；之后，针对常用摩擦力补偿算法受静摩擦力影响较大问题，提出一种基于正弦摩擦补偿的摩擦模型，用于补偿静摩擦力。同时，基于无力传感器的关节阻抗算法框架设计运动轨迹和外力，并判断装配状态迁移条件，有效提升装配成功率。实验结果表明，静摩擦补偿后的关节阻抗控制算法明显提升了静力感知性能，提出的装配策略在非规则外形零件组装场景成功率达94%,装配过程的机器人末端出力不超过20 N,可保证在装配力较小条件下以较高成功率完成装配。     

细管道中流速的超声相关法测量

针对应用常规超声波方法测量极小管径(5 mm及以下)中流体速度的精度较低问题,文章应用相关函数法精确测量时延,降低噪声对测量结果的影响,提高了极小管径中流体速度的测量精度.首先,利用COMSOLMultiphysics有限元仿真软件建立管道传输模型,然后将被顺、逆水流影响后的超声波波形数据分别导入Matlab软件,用插...     

基于切换控制的双相机视觉伺服方法

针对家电产品机器视觉在线检测应用场景中基于图像的视觉伺服不能保证全局收敛和单目视觉反馈不佳的问题，提出一种基于切换控制的双相机视觉伺服方法。首先使用全局相机估计目标位姿，引导机器人运动到期望位姿附近，确保视觉伺服方法能够收敛；然后根据机器人手上相机提供的图像偏差和深度信息，以及全局相机提供的目标速度和姿态实现双相机视觉伺服控制。相对于使用单应性矩阵的位置视觉伺服和混合视觉伺服方法，该方法能够定位与跟踪无标记目标，大幅提升跟踪的精度和稳定性。实验表明，基于切换控制的双相机视觉伺服方法可将控制周期缩短至33 ms,满足传送带速度在0.17 m/s范围内的机器人可获取清晰图像，实现实时跟踪检测。     

基于超声测温的多区节螺旋型波导特性研究

温度测试对于军工、冶金、化工等行业的安全快速发展有着重要的意义，特别是高温环境下的温度测量，超声测温相对于其他测温方法有着测温范围广、响应时间快、测量精度高等优点；如今大多数用于超声温度测试的传感器多为直波导杆，为了应对一些特殊环境(如核反应燃料棒、管道以及一些需要较小传感器的环境等),设计了一种异型的螺旋状分布式波导传感器，可以根据环境的区域大小拉伸、折叠或改变半径调节传感器的尺寸，还可以根据需要加工多个反射缺口，用于同一环境的多点测量。通过实验以及COMSOL仿真拟合钨铼合金(tungsten-rhenium alloy 25, WRe25)的温度曲线，验证其测试温度上限可以达到1 600℃。结果表明，测试精度较高，螺旋状波导杆满足高温测试的应用需求，同时为缩小传感器的测试环境以及提高测试精度提供参考。     

超声脉冲测温技术初步研究

目前基于脉冲技术的超声测温研究主要侧重于超声换能器和系统硬件电路设计,而对高温敏感元件的研究较少。通过选取合适的敏感元件材料,以及对超声导波在杆中的频散特性和反射、透射分析,最终选用了一根长为1 m、直径1 mm左右的带反射凹槽的钍钨杆作为敏感元件,并在一个超声测温平台进行了初步的实验。实验结果表明,采用钍钨合金杆作为敏感元件,可有效测量12℃~1 600℃声速与温度的关系,所测得的高温下的声速与参考值相比误差不超过0.68%。