D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进

广泛使用的标准D-H法允许坐标系建立在轴线的延长线上,会导致不能针对所有关节连杆进行建模、建立的机器人模型与实体不一致,以及无法进行局部关节位置分析等问题。为了得到统一、直观、准确的模型建立方法,提出了一种统一的实体建模方法--坐标系固定在实体上的D-H表示法（简称CFDH法)。说明了CFDH法坐标系建立的方法、参数获取过程。以一个六自由度机械臂作为仿真对象,分别用D-H法和CFDH法对其进行建模,然后采用Newton-Raphson求逆解,比较两者计算复杂度并对两种建模方法进行整体对比。仿真和实验结果表明,CFDH法满足机器人运动学建模的需求,解决了D-H法存在的问题。     

低精细度短F-P腔的双波长正交解调

提出一种改进的采用双波长技术解调低精细度短F-P腔的方法.设计方案使用1×2密集波分复用器(DWDM)产生两路处于正交状态的输出信号,DWDM的滤波波长采用优化设计方法确定,信号处理采用Arctan算法实现F-P腔长度变化的解调.对变化范围为0.0～0.8 μm的位移进行检测,结果表明,这种解调技术具有无源与精度高的优点,非常适用于低精细度短F-P腔的解调,灵敏度达到0.468°/nm,非线性度仅为1.2%.     

正弦脉冲激光热弹激发超声应力脉冲仿真研究

应用一维热传导方程和Navier-Stokes方程,采用简化的正弦脉冲波形模型对激光激发产生的超声应力脉冲进行了理论研究,分别得出弱吸收试样表面是钳紧或自由情况下应力脉冲的表达式.仿真结果表明表面钳紧时应力脉冲是单极性的,自由时是双极性的,应力脉冲宽度远大于激光脉冲宽度;试样厚度增加,应力脉冲的极值减小;激光脉冲宽度增大,应力脉冲的极值大大提高,宽度也随之增大;试样的声速和光吸收系数增大,应力脉冲的宽度减小,极值变化不大.     

光纤Fabry-Perot超声传感系统设计与应用

设计一非本征光纤Fabry-Perot(F-P)干涉腔,采用优化方法确定干涉腔长度和两路输出光波长.建立基于双波长稳定技术的低细度光纤F-P传感系统,进行激光超声信号的检测.实验结果表明,该传感器检测微位移时灵敏度较高,达到0.468°/nm;可以有效检测试样中激发出的超声信号,在降低成本的情况下频响达到1.4 MHz.     

光纤声发射信号采集与处理系统设计研究

针对数字式光纤声发射检测要求,本文设计了一种以DSP和CPLD为核心的信号采集与处理系统.该设计将DSP的高速信号处理能力与CPLD较强的控制能力相结合,利用DSP的DMA通道使数据采集与处理并行工作,实现信号的实时采集与处理.本文给出了系统硬件原理电路和主要的软件设计方案,讨论了CPLD时序控制设计及DSP处理系统中的关键技术问题.调试及仿真结果表明,系统具有设计简明、程序便于修改、CPU执行效率高等优点.     

基于CANopen协议的数字伺服控制

结合实际运用对CAN总线应用层协议CANopen进行了介绍;对CANopen相关参数配置进行了分析;对CANopen主从站节点的功能与设置进行了研究。以数字伺服为从站,上位机和USBCAN卡为主站。通过调用USBCAN接口卡中的函数库,实现了上位机与数字伺服之间的通信,并在实际运用中实现了基于CANopen协议的数字伺服控制。结果表明CANopen很大地增强了CAN网络的可配置性,在运动控制上的可行性和较高的可靠性。     

表面贴装晶圆视觉检测技术的研究

视觉检测是半导体贴装设备的核心技术之一,该文重点阐述了视觉检测系统的总体设计,并提出一种检测晶圆偏转角度的有效算法.利用这些图像处理技术对芯片边缘点进行采集,并拟合成直线,从而计算出晶圆的偏转角度.实验结果表明,该系统具有较高的准确度,并且满足系统的实时性要求.     

基于CANopen协议的多轴机器人控制

首先针对多轴机器人控制采用CAN总线分布式控制方式,描述了机器人轨迹规划的执行流程。为解决多轴协调控制的问题提出了应用伺服PVT插值模式的设计方案。其次结合实验详细介绍了CANopen协议下PVT模式参数的配置过程,认真观察和分析了实验数据。最后实验结果表明PVT插值模式在多轴机器人控制上的可行性和较高的可靠性,能够方便的实现多轴机器人运动的实时性、平滑性和协调性。     

双Fabry-Perot干涉腔型光纤声发射传感器

设计了一种新型的双Fabry-Perot腔光纤传感器用于材料损伤引起的声发射信号检测。基于低细度Fabry-Perot腔多光束干涉原理,建立了光纤Fabry-Perot传感器检测声发射信号的数学模型。分析双Fabry-Perot腔正交点稳定工作机制,设计并制作了具有双Fabry-Perot腔结构的光纤声发射传感器来保持传感器正交点的稳定性。通过模拟AE信号检测与热应力干扰实验对设计的传感器进行了实验验证。实验一通过冲击振动与折断铅笔芯产生两类模拟声发射信号,使用商用的压电传感器和光纤传感器进行对比实验,结果表明光纤传感器能够成功检测到两类模拟声发射信号,灵敏度为12.9nm,带宽达到30kHz。实验二对传感器进行工作点稳定测试,结果表明双F-P腔的控制机制能够保证传感器工作在正交点,解决了传感器输出信号衰减的问题。     

基于PLC大行程重载机械手的控制系统设计

针对重型物料大行程的搬运需求,设计了一款基于PLC的大行程重载搬运机械手系统。给出了机械手系统的机械结构模型,介绍了系统的PLC及触摸屏软硬件设计。出于操作人员的安全考虑,设计了机械手安全控制系统。实践证明,搬运机械手系统可实现对重型物料的大行程搬运,具有较强的稳定性及安全性。