一种共聚焦激光测头轴线位置标定方法研究

针对在非接触式坐标测量机上所用激光测头轴线位置需要标定这一工程需要,通过测量标准圆弧,提出了一种最小距离评价方法,该方法在评价函数取得极小值的时候可以有效标定激光测头轴线的初始参考零位。实验结果验证了该方法的有效性与可靠性。     

小直径TBM管片吊机提升臂液压缸的疲劳寿命分析

提升臂液压缸作为小直径TBM管片吊机的关键动力驱动部件,其失效将会导致整个设备的瘫痪。为此,分析了不同工况下提升臂液压缸的受力情况,完成了液压缸的三维建模,校核了液压缸工作过程的稳定性,并利用ANSYS Workbench对简化后的液压缸模型进行了静力学分析,得到液压缸各部分应力分布。利用Fatigue Tool模块分析了液压缸的疲劳寿命,分析结果与理论计算结果的相对误差为8.30%,为提升臂液压缸的及时维护提供了数据支持。     

激光扫描测头对金属曲面测量研究

利用激光扫描测头对镜面反射很强的金属曲面进行轮廓测量,是目前形貌测量领域的一个难点。分析了现有的几种激光测头的工作原理并比较了其对金属表面的测量能力。通过构建斜射式三角测头的测量模型,分析系统误差产生的原因并给出补偿算法。对标准球进行测量,实验结果表明该补偿算法的可行性与有效性。     

微型五坐标图像测量系统自动调焦技术研究

为了满足微型、复杂形状工件的高精度测量要求,设计开发了一台微型五坐标图像测量系统,该系统可以实现对工件的多方位非接触测量.而自动调焦技术作为图像测量过程中必不可少的环节,其调焦效果直接影响到后续的图像质量与测量精度,为此提出了五坐标图像测量系统自动调焦的路径规划模型以及一种梯度均方差评价函数的近似算法,通过实验验证了该模型与算法的有效性.     

基于Adam优化算法的双目机器人手眼标定方法

在智能制造领域,视觉机器人应用前景十分广阔。视觉机器人的手眼标定精度直接关系到机器人的后续作业精度。为了进一步提高机器人的手眼标定精度,现提出一种基于Adam优化算法的双目Eye-to-Hand型机器人的手眼标定方法。根据多体运动学理论,建立了6DOF机器人手眼标定数学模型,以Halcon输出的手眼标定矩阵为初始值,采用Adam优化算法对目标函数进行迭代求解,将由优化前后手眼矩阵得到的两组机器人末端坐标系的位姿分别与从示教器得到的位姿作差值,并取Frobenius范数。结果表明:相机标定误差为0.089个像素,优化后的Frobenius范数平均值小于优化前,且一致性好。     

基于Buck型电路的感应加热电源控制算法研究

针对感应加热电源存在的精度低、谐波污染高和效率低等问题,传统方法一般是采用PID或者模糊控制法对逆变电路进行优化,很难达到预期效果。基于节能环保的理念,设计了一种模糊滑模控制算法对电路进行优化,通过仿真建立了20 kW/100 kHz的Buck型感应加热电路,采用模糊滑模控制算法对Buck型电路进行控制,提高了输出电压的稳定性和快速响应性,实现了近似输出恒定功率的控制及较低的谐波含量,使感应加热电源具有更好的鲁棒性和自适应能力;符合IEC61000—3—2ClassA标准。     

一种新的测量通孔尺寸及空间位置的方法

针对传统的插杆法很难满足薄壁小尺寸通孔的空间位置检测这一难题,利用数字图像测量技术,提出了一种新的方法来实现对通孔的空间位置的检测.该方法是利用孔像"圆度"的评价函数来寻找CCD光轴与通孔中心线平行时CCD的姿态参数,从而实现孔径及其空间位置检测的.由于是非接触式测量,该方法尤其适合检测那些质软、易变形材料体上的小尺寸孔.在五坐标测量机实验平台上的实验结果表明了该方法的可行性和有效性.     

非接触式五坐标测量机系统几何参数的辨识方法

针对所研发的非接触式五坐标测量机,介绍了其系统组成及工作原理。采用多体运动学理论与齐次坐标变换的方法建立了系统的测量数学模型。对于数学模型中的未知几何参数,提出了基于测量实物基准的参数辨识方法,实现了对三个未知几何参数的辨识。实验结果表明该方法是有效、可行的,三个几何参数辨识的重复误差都在2μm以内。     

ICF靶丸表面形貌及球度误差检测

为了对ICF靶丸的表面形貌及球度误差进行高精度测量,开发了一台五轴坐标测量机,并采用锥光全息技术的激光测头实现对靶丸表面的高精度、非接触检测。首先,根据靶丸表面的结构特点,改进了基于最小二乘的球度误差评价算法;然后,介绍了作为实验平台的五轴坐标测量机的整体配置,推导了该坐标测量机的测量数学模型,该坐标测量机可实现在多个姿态下对靶丸的非接触取点测量;最后,在相同条件下,进行了5次实验测量,其结果表明:靶丸球度误差测量的均值为0.0021 mm,标准差为2.07 x10^-4 mm。该检测方法可以满足对靶丸表面形貌及球度误差高精度、高稳定性的测量要求。