双目立体视觉在动车车身关键尺寸检测中的应用

针对动车(CRH)车身尺寸范围大、检测项目复杂、车型变化多,不容易实现在线测量的难题,首先提出了大型动车车身关键尺寸的测量方案,利用双目电荷耦合装置(CCD)立体视觉建立各个关键尺寸的视觉测量子站,同时利用激光跟踪仪及相关坐标变换算法,完成对各个CCD相机测量子站的全局标定;各个测量子站利用立体空间球检测技术,对局部关键尺寸进行测量;同时构建了基于小波分析的神经网络温度误差补偿模型,使空间距离补偿后的精度能达到0.05 mm。将该方法与三坐标测量机测得的数据对比验证,可以发现该方法操作简单、灵活性高、精度较高,可有效解决动车车身关键尺寸检测问题。

基于无源RFID标签天线转向架表面裂纹检测研究

在高速列车长期、快速行驶中,其转向架金属结构会因疲劳、应力、环境等因素影响,产生金属裂纹。为了在高速列车中的转型架金属表面实现远距离无损检测并判断是否存在裂纹,设计了一种应用在超高频频段的微带贴片型射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)抗金属标签,配合RFID芯片,标定RFID阅读器与标签天线的位置和其发射天线的功率,当金属表面存在裂纹时标签天线谐振频率会向低频移动,并产生影响导致RFID系统识别距离的改变,从而实现金属表面裂纹检测。使用高频结构仿真(High Frequency Structure Simulator,HFSS)软件对天线结构进行优化,使其与芯片阻抗匹配,模拟了天线在金属表面存在裂纹的情况。由仿真结果可以分析得出:设计的无线有芯片微带贴片型RFID转向架表面裂纹检测标签能够有效地实现远距离监测金属表面裂纹长度、方向的变化情况。

列车车轴空间直线度检测

为了准确、快速地测量列车车轴的空间直线度,构建了列车车轴空间直线度测量系统,对所述测量系统采用的空间圆拟合、空间直线拟合、直线度测量等算法进行研究。首先,根据被测对象的特征介绍了基于空间平面与空间球相切空间圆拟合算法;然后,利用随机采样一致性(RANSAC)算法迭代出符合模型的最佳点集,在列车车轴截面空间圆拟合获取的数据基础上对列车车轴截面空间圆圆心所处数据进行分析,并利用狼群算法拟合空间直线,即通过空间截面所处位置的列车车轴截面空间圆的圆心坐标拟合列车车轴空间直线;最后,利用狼群算法对列车车轴空间直线度进行测量,并把测量数据与激光跟踪仪数据进行对比。实验结果表明:基于狼群算法的列车车轴空间直线度测量精度为0.01mm,能够满足列车车轴空间直线度测量的高精度、高稳定性及测量重复性等要求。

基于异形块的线结构光传感器智能标定方法与应用

为了能够实现线结构光传感器的智能标定,构建了智能标定系统。对所述系统的标定原理、光条中心线提取算法、基于GA-RBF的神经网络训练方法等算法进行研究。首先,根据异形块的特征介绍了针对异形块的标定原理。然后,利用Hessian矩阵提取出激光投射器所投出光平面与异形块相交的光平面上的棱线图;然后,利用GA-RBF算法对像素坐标与空间坐标之间的关系进行求解,即基于遗传神经网络的径向神经网络训练方法求解矩阵间的变换关系;最后,利用提出的坐标与三坐标所测量的数据进行比较,验证标定精度。实验结果表明:基于异形块的GA-RBF方法对线结构光传感器标定精度较高,满足实际应用的需要。

基于动态测量的列车转向架直径快速复检系统设计

为了能够快速实现对列车转向架直径快速复检,构建了列车转向架直径快速复检系统。对所述复检系统的动态测量理论、坐标系标定等关键算法进行研究,并在此基础上搭建了列车转向架直径快速复检系统GUI。首先,根据列车转向架的特征介绍了动态测量系统的设计。然后,利用坐标系转换对所获取的点云数据进行坐标变化。接着,利用相对测量算法,实现对列车转向架直径进行快速运算。最后,搭建了满足企业需求的列车转向架直径快速复检系统GUI。实验结果表明:基于动态测量的列车转向架直径快速复检系统测量精度为±0.1 mm。能够满足企业对于列车转向架直径快速复检的需求。

面向空间目标的桁架机械手Z轴定位方法

根据桁架机械手抓取工件的特征功能技术指标以及被测目标特征,构建了扫描与多位置共同约束的直径计算方法。利用频域配准技术将点云数据进行匹配,采用轮对装配零部件特征建立车轮及制动盘重构方法,重构后的轮对装配零部件点云数据求解轴线坐标。考虑直线度误差,提出Z轴精确定位计算方法,将测量结果数据与理论值经行数据对比。实验结果表明,桁架机械手Z轴定位精度为±0.5 mm,能够满足桁架机械手针对空间目标抓取定位的高精度、高稳定性及重复性等要求。

仿人机械手的结构设计与现实意义

本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。

转向架轮对轮径与平行度测量

为了实现准确、快速地测量列车转向架轮径与平行度,构建了列车转向架关键尺寸测量系统。对所述测量系统采用的GA-BP网络曲线拟合算法、约束整体最小二乘法、基准直线拟合算法、平行度测量算法等算法进行研究。首先,根据被测对象的特征介绍了基于GA-BP网络的车轮踏面曲线拟合算法,利用数控加工曲线训练出因传感器特性无法采集处的数据;然后,分析轮径特点,根据弦长定理求出列车转向架轮径,同时,利用全局标定技术将传感器采集数据转换至一个坐标系下,并提出了基于约束的整体最小二乘法,用于获取对应转向架轮对踏面截面上的空间圆圆心;接着,提出了基于蝙蝠算法的空间基准直线拟合方法,即通过踏面截面所处位置的列车转向架踏面截面空间圆的圆心坐标拟合列车转向架轮对轴线;最后,利用基准空间直线与测量点运算,求出列车转向架平行度,将测量数据与激光跟踪仪数据进行对比。实验结果表明:列车转向架轮径与平行度测量精度为0.1 mm。能够满足列车转向架轮径与平行度测量的高精度、高稳定性及测量重复性等要求。

RFID技术在应用型高校固定资产管理中的应用

目前,我国高等教育事业飞速发展,校内各种资产也逐步增多。为了健全应用型本科高校资产管理体系,实现更加先进便捷的管理手段,采用RFID标签对资产进行识别与管理,提高清查效率、优化运行体系与规范日常管理,使得传统难以适应当前高校资产管理要求的管理模式得以改进,让资产管理更加高效化与智能化。为此,就RFID技术在应用型本科高校资产管理建设探索研究进行论述。