工业机器人奇异规避轨迹规划方法

针对激光追踪仪测量工业机器人定位误差测量中出现的六轴机器人运动学奇异问题,提出了奇异区域预测及实时优化的奇异规避轨迹规划方法。以国产配天AIR50-A机器人为研究对象,建立六自由度串联机器人运动学模型,解算机器人笛卡尔空间与关节空间映射关系。基于雅克比矩阵与奇异位形的关系模型,分析和预测机器人运动轨迹中存在的奇异区域。当机器人末端处于奇异区域或奇异预测域时,记录初始关节角序列作为奇异区域轨迹规划输入,利用五次多项式插值方法迭代更新奇异区域内的轨迹路径,机器人既定的运动路径与更新后的奇异规避路径结合形成机器人新的规划轨迹路径,保证机器人关节角运动学参数连续性的同时,规避奇异区域。实验结果表明,提出的奇异预测域及实时优化的奇异规避轨迹规划方法,能够抑制机械臂奇异区域附近关节角速度的激变,减少奇异位形对机器人运动性能的影响。

基于区间层次分析法的三坐标测量机精度分配方法

为了提高三坐标测量机(CMM)研发和整机精度设计水平,提出了一种基于区间层次分析法的CMM精度分配方法。首先建立CMM准刚体模型;基于CMM目标精度和行程范围,利用套索算法(LASSO)和正交三角分解对准刚体模型进行全参数、高精度求解,得到CMM的21项几何误差。然后根据CMM结构和运动方式,划分CMM整机的精度层次结构;利用区间层次分析法确定CMM关键零部件相对于几何误差的精度分配权重向量。利用CMM 21项几何误差和精度分配权重向量得到CMM关键零部件的精度分配结果。结果表明,针对目标精度为(4.5+L/400)μm的CMM,利用精度分配方法组装的样机精度达到(2.7+L/400)μm。因此所提出的CMM精度分配方法能够更精确的对CMM关键零部件的精度选取提供依据,提高整机精度,节约整机设计效率,降低研发成本。

激光追踪测量系统机械结构模态参数影响

为了避免激光追踪测量系统机械结构在工作状态与电机产生共振现象,保证激光追踪测量系统的测量精度,本文提出了一种分析激光追踪测量系统机械结构模态参数影响的方法。基于两自由度的激光追踪测量系统机械结构,根据有限元法的模态分析理论,分析了结构材料密度、弹性模量和不同材料对系统固有频率的影响。研究结果表明:系统的固有频率随着结构密度的增大而增大,随着结构刚度的增大而减小,不同材料的影响差异较大;采用粘贴的固定方式可以增加系统的稳定性,有效保障系统的测量精度。本文的研究为激光追踪测量机械结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报,以及结构动力特性的优化设计提供了依据。

基于熵权法和TOPSIS方法的毕业要求达成度综合评价方法

为了科学解读毕业要求能力达成度的综合评价数据,科学评价学生工程能力培养质量,并将评价结果应用于指导特色培养方案设计和实践,文章采用基于熵权法和TOPSIS方法的毕业要求达成度综合评价方法,构建北京工业大学测控技术与仪器专业不同届毕业学生毕业要求达成度评价模型,对不同届毕业学生毕业要求达成度评价结果进行综合评价,并对不同届毕业学生毕业要求达成情况进行排序,测评测控技术与仪器专业不同届毕业学生的培养质量,为持续改进提供依据。

基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法

针对现有塑料齿轮端面黑点缺陷检测方法存在对较小黑点识别困难、误检和检测精度不足等问题,提出一种基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法。对塑料齿轮图像的高低频信息进行提取与分离,再将高频信息乘以一定系数与低频信息线性叠加,实现图像高频部分的增强,从而使齿轮黑点更加突出;利用引导滤波进行降噪处理,将与黑点一同增强的其他无关信息(如纹理、噪声等)进行滤除或模糊,避免造成误检;使用LoG_Blob算法对处理后的图像进行斑点检测,进而获取齿轮黑点信息。实验结果表明,该方法能有效提升塑料齿轮黑点缺陷检测的精度。

激光外差干涉的非线性误差补偿

为了补偿用激光外差干涉法进行纳米测量产生的非线性误差,进行了非线性误差补偿的实验研究。根据镀膜实体角锥棱镜反射光的偏振特性,推导出当激光器出射光束存在偏振椭圆化时,测量角锥棱镜以运动方向为轴线的轴向旋转对非线性误差一次谐波的影响模型。分析表明,测量角锥棱镜以其运动方向为轴线的轴向旋转会减小非线性误差一次谐波。实验显示,当测量角锥棱镜轴向旋转角从0°增加到100°时,非线性误差从3.48 nm减小到1.39 nm,实现了非线性误差一次谐波减小为原来的40%。该方法避免了现有的非线性误差补偿方法光路系统和电路系统复杂的缺点,系统实现很简单。

面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位

提出了面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位测量方法以提高特大型齿轮激光跟踪在位测量系统的齿轮定位精度并精确确定测量仪器与被测齿轮位置与姿态的关系。根据激光跟踪仪多站位测量提供的冗余数据优化求解空间两点间共线方程,建立了特大型齿轮激光跟踪多站位测量模型。然后,提出了利用奇异值分解修正多站位测量模型解析矩阵条件数的方法。实验结果表明,使用多站位测量模型求得的不同站位待测点间距离的标准差的均值为0.008mm,明显小于直接在不同站位下测量的标准差均值0.024mm,表明多站位测量模型具有良好精度控制效果。本文的研究提高了齿轮定位时所需测量点的三维测量精度,为特大型齿轮激光跟踪多站位测量系统建立齿轮坐标模型提供了可靠的数据来源。

高加速度超精密激光外差干涉测量模型

为了精确地描述激光外差干涉在高加速度超精密测量中加速度对位移测量精度的影响机理与规律,建立了高加速度超精密激光外差干涉位移测量模型。通过分析测量棱镜三维运动对多普勒频移的影响,推导出高加速度激光外差干涉位移测量模型。理论分析和仿真实验表明,当测量加速度为9m/s2,匀加速运行的位移为500mm时,由于加速度变化引起的相对论性效应对测量精度的影响为5nm。高加速度超精密激光外差干涉位移测量模型的建立,可提高激光外差干涉在高加速度超精密测量中的测量精度,为激光外差干涉在高速和超高速测量领域的应用提供了理论依据。

四象限传感器用于激光跟踪仪光斑偏移量测量

为了保证激光跟踪仪的跟踪速度和跟踪精度,要求发现目标靶镜运动和反映靶镜位移的四象限传感器信号的处理过程具有快速、准确的动态响应。推导出四象限传感器在对角线算法中的输出信号与光斑偏移量之间的关系为超越函数关系。针对超越函数关系不易快速解算的难题,结合激光光斑的特性,采用了泰勒级数展开算法。使用高精度直角坐标测量机对光斑偏移量测量系统进行了验证实验。实验结果表明:该测量系统实时性好,每秒测量次数达到1 050次;测量精度高,在±400μm测量范围内测量精度可达6μm。该系统可以广泛应用于需要微小位移测量的相关领域。

利用弹性网络算法求解大型三坐标测量机几何误差的方法

为提高大型三坐标测量机(CMM)的精度,修正空间几何误差,研究利用激光追踪仪多站位测量技术取代实物基准,提出了基于弹性网络算法求解CMM几何误差的方法。基于激光追踪仪多站位测量技术,结合L-M算法,实现CMM空间规划点体积误差的高精度测量,有效提高测量效率。利用弹性网络算法解算CMM准刚体模型,解决模型求解存在多重共线的难题,实现CMM几何误差的求解;将方程组中部分系数为0的项结合体积误差与单轴几何误差的关系模型来求解几何误差。实验搭建了激光追踪多站位测量系统,测量了CMM的空间待测点体积误差。实验结果表明,提出的方法可以有效求解大型CMM的几何误差。

激光追踪系统机械结构拓扑优化轻量化方法

为了解决激光追踪测量系统俯仰平台配重块无法在有限体积内达到平衡所需质量的问题,本文采用拓扑优化理论对俯仰平台连接板及俯仰架的机械结构进行轻量化处理。利用已有代码对模型进行拓扑优化,并对优化结果进行模型重构,对重构模型进行应力分析。仿真实验结果表明:经过优化后的俯仰平台机械结构,连扳优化后直接减重1.65 kg,减重效果达55.7%;俯仰架优化后直接减重0.628 kg,减重效果可达27.9%,并在相同体积、材料下,配重块质量从7.8 kg减重至4.6 kg。本文提出的方法有效解决了激光追踪测量系统配重块体积和质量之间的矛盾,实现了系统机械结构的轻量化。

激光外差干涉非线性误差的测量方法

为了调整激光外差干涉光路中的光学元件,减小或抑制测量非线性误差,研究了非线性误差测量的机理和方法.基于对激光外差干涉测量信号的频谱分析,提出了非线性误差的测量方法.根据建立的非线性误差与测量信号幅度之间的模型,计算出非线性误差一次谐波和二次谐波的大小,实现非线性误差的精确测量.实验结果表明,该方法可以有效地测量激光外差干涉的非线性误差.

“9+3”藏区护生临床带教存在的问题及对策

笔者所在医院是一所综合性的教学医院，在全省全面启动藏区“9＋3”免费义务教育计划之后，笔者所在医院陆续接到藏区护生来院实习。护理学是一门实践性很强的学科。临床实习是学校教学工作的延续，是护生以后走上社会的桥梁。如何将护生培养成为有良好职业道德，具有独立工作能力的一名合格护理人员，带教质量的优劣尤为重要。由于“9＋3”护生身份的特殊性，本文试就目前带教中存在的问题进行分析，提出对策，旨在调动教与学双方的积极性，得到最佳效果，使藏区护生能够学以致用，更好的服务社会，服务家乡。

新型双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的工作原理

大尺寸渐开线样板加工困难,测量更加困难,导致大齿轮的量值传递成为难题。采用圆弧代替渐开线齿廓,构造了新型大尺寸渐开线样板——双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板。提出了新型大尺寸渐开线样板的工作原理,研究了样板的设计方法,建立了样板的原理误差模型,提出了双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板可评定的齿轮测量仪器单项误差项,以及使用样板评定齿轮测量仪器的齿面偏差测量性能的方法。为验证所提工作原理的可行性,加工了原理验证样板,实验结果表明:加工的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板,其测量得到的原理误差曲线与理论的原理误差曲线整体趋势一致,都为驼峰状,证明了双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差模型建立的准确性和可行性;在评定范围内,整个评定偏差曲线幅值为45.5μm,对应产生的压力角误差为1.34μm/rad;证明了双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的圆弧选取准则、中心距的设计模型和圆弧半径的设计模型的正确性。研究成果为大齿轮的量值传递提供了研究思路。

外差干涉仪中偏振分光镜对测量精度的影响

为了提高激光外差干涉的测量精度，必须明确偏振分光镜（PBS）对激光外差干涉测量精度的影响。基于激光外差干涉非线性误差产生机理，建立了PBS对非线性误差一次谐波和二次谐波的综合影响模型。理论分析表明，选用偏振透射率稍弱、偏振反射率强的PBS有利于减小非线性误差。在激光器出射的两激光束存在5°非正交误差情况下，当PBS的反射率理想时，透射率从1减小到0．90，非线性误差由4．41nm减小到4．19nm。同时，通过调整旋转角度可以补偿非线性误差一次谐波。在PBS存在5°旋转角度误差情况下，当PBS的反射率理想时，PBS的透射率从1减小为0．90，非线性误差一次谐波从4．41nm减小到2．56nm。

数字式测高仪定位误差的测量及补偿

定位误差是测高仪的主要误差源之一,为了提高测高仪的测量精度,研究了数字式测高仪定位误差的测量及补偿方法。以某公司生产的数字式测高仪为研究对象,以德国SIOS公司微型双平面镜干涉仪SP-D为高精度的标准量,实现了数字式测高仪定位误差的测量。采用二次多项式拟合的方法对测量数据进行曲线拟合,拟合前后的测量数据差值作为校正定位误差的偏差值,从而实现定位误差的补偿。实验结果表明,当测高仪滑座向上移动时,定位误差由0.009 3 mm减小到补偿后的0.004 6 mm,测高仪滑座向下移动时,定位误差由0.010 7 mm减小到补偿后的0.004 8 mm。

某医院2021—2022年儿童流感流行趋势及临床体征分析

目的探讨儿童流感流行趋势及临床特征,为流感防控提供科学依据。方法回顾性分析2021年10月至2022年8月自贡市第一人民医院儿科4259例儿童流感临床资料。结果2021年10月至2022年2月秋冬季,乙型流感为绝对多数(97.39%),为B/V系流感病毒株。2022年6月至8月夏季,甲型流感为绝对多数(99.94%),为H3N2亚型流感病毒株。3~9岁儿童为流感高发人群,托幼机构、学校为流感流行的高危场所(90.16%)。流感儿童绝大多数为轻症,重症占比少(6.74%)。甲、乙型流感具有相似的临床特征,消化道症状、肌炎和横纹肌损伤构成比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论流感流行具有季节性、流行性、发病快、传染性强的特点,奥司他韦疗效肯定,早发现、早诊断、早治疗及预防隔离是减少传染的有效途径。

齿轮双球样板的设计方法

为了保证加工的齿轮质量,必须使用齿轮样板对齿轮测量仪器进行校准和检验,样板的精度及可溯源性至关重要.基于双球样板的理论基础,提出了双球样板的设计方法,给出了双球样板关键参数的设计公式,分析了双球样板的材料、结构及精度,并以该设计双球样板的方法为指导,研制了模数为2.268 1 mm、齿数40、压力角20°的双球样板,球体材料选用氧化锆,基座选用花岗石制作.经实验测试检测球的圆度为0.19μm,定心球的圆度为0.21μm,测试球心距为42.943 mm,制造的双球样板可以满足校准仪器的要求.

胃癌组织中雷帕霉素靶蛋白/70 ku核糖体蛋白S6激酶信号通路的表达及临床意义

目的 分析雷帕霉素靶蛋白（mTOR）、70 ku核糖体蛋白S6激酶（P70S6K）的表达水平与胃癌常见临床病理因素的关系.方法 采用逆转录聚合酶链反应技术,蛋白质印迹技术（Western-blot）检测32例胃癌患者癌组织、癌旁胃组织以及22例非胃癌患者胃组织中磷酸化雷帕霉素靶蛋白（mTOR）及磷酸化70 ku核酸体蛋白S6激酶（P70S6）K mRNA和蛋白水平的表达情况.结果 p-mTOR mRNA在胃癌组织中的表达水平（0.61±0.11）明显高于癌旁胃组织（0.43±0.10）及非胃癌胃组织（0.39 ±0.07）,p-P70S6KmRNA在胃癌组织中的表达水平（0.63 ±0.13）亦明显高于癌旁胃组织（0.45 ±0.14）及非胃癌胃组织（0.44±0.15）,差异均有统计学意义（均P＜0.05）;mTOR mRNA和P70S6K mRNA在胃癌组织中的表达呈正相关（r=0.521,P=0.033）;Western-blot检测结果也证实p-mTOR及p-P70S6K在胃癌组织中的表达高于癌旁胃组织及非胃癌胃组织;mTOR及P70S6K mRNA在胃癌组织中的表达水平与病理分期、淋巴结转移等明显相关,而与肿瘤直径、性别等无明显关系.结论 mTOR/P70S6K信号通路在胃癌组织中过度表达可能是胃癌发生的重要机制之一.

基于激光追踪测量的电气控制系统

为了保证激光追踪测量系统的平稳、快速、实时性测量等要求,研制了激光追踪测量电气控制系统。利用四象限光电传感器(quadrant photo-detector,QPD)对激光束光斑偏移量进行实时测量,将光斑偏移量通入可编程多轴运动控制器(programmable multi-axis controller,PMAC)中进行处理,并结合伺服电机构成闭环系统,采用工程整定方法调节PID,实现测量系统的平稳追踪测量。试验结果表明,控制系统运行平稳、追踪性能良好,激光光斑返回四象限光电传感器中心的平均时间为0.259 ms。