复合式机器人接触式测量站位规划方法

在航空各部件的大空间测量中,针对人工测量工作强度大、检测精度不稳定、检测效率低等问题,提出基于全向移动复合式机器人的接触式测量机器人站位规划方法。首先进行机器人D-H参数建立以及关节转角求解,构建测量可达性约束模型,分析工具末端对机器人工作空间以及T-Mac与激光跟踪仪之间激光可达性的影响;然后针对最大工作限位和关节转角限位约束对大部件轴向以及径向进行机器人站位规划算法流程开发,保证测量特征点处于机器人工作限位内;最后基于AnyCAD几何引擎在三维虚拟环境中进行CAD模型测量特征点提取、站位规划、测量仿真。通过实例仿真试验对规划结果进行验证及评价,证明了站位规划算法可保证全部测量点的机器人可达性与激光可达性。

静电电位非接触式测量的偏差和修正

非接触式静电电位测试仪是一种不接触待测体,通过静电感应间接测量导体或绝缘体表面电位的仪器。在现有规范下,非接触式静电电位测试仪的测试结果具有相当大的不确定性,难以给出绝对或正确的测试值。本文基于变电容式电场传感器,分析了非接触式静电电位测试仪准确测试带电体表面电位的条件,通过试验确定了测试和标定过程对带电体静电状态及表面电位测试结果的影响方式,以及非接触式电位测量中存在的偏差,并提出相应的修正方法。指出在非接触式电位测试中,应该考虑带电体尺寸的有限性、测试探头和测试距离对带电体静电特性的影响、绝缘体带电均匀性及表面电位等效表征等问题。

大型回转类零件圆柱度误差非接触式测量系统设计与应用

【目的】为解决大型回转类零件形位误差测量困难、采样不便等问题,针对大型回转类零件的圆柱度误差设计了一种适宜的非接触式测量系统。【方法】使用STM32单片机作为主控制器,设计定位夹紧装置配合激光位移传感器实现非接触式测量,通过LabVIEW软件平台对采集的距离信息进行数据处理和分析,同时设计出圆柱度误差显示界面以便于用户直观地查看测量结果。【结果】测量装置满足大型回转类零件的圆柱度误差测量,显示界面可实时显示测量截面的轮廓状态,并自动显示计算所得的圆柱度误差值。在面板中输入零件的圆柱度公差值,当测得误差值超过其公差值时,相应的指示灯会亮起进行提醒。【结论】该系统较好地解决了大型回转类零件非接触式测量的需求,具有较好的应用价值和应用前景。

基于非接触式测量技术的高强螺栓预紧力检测方法研究

为了研究非接触式测量技术检测高强螺栓预紧力的可行性,以8.8级M16高强螺栓为研究对象,采用有限元软件对高强螺栓施加预紧力进行了模拟,分析了不同螺栓预紧力下螺帽表面应变分布。通过电阻应变片检测试验测量了高强螺栓施加预紧力过程中的螺帽表面应变,将测量结果与模拟结果进行对比,验证了有限元模拟的正确性和螺栓预紧力与螺帽表面应变之间的线性关系。采用三维数字图像相关法检测了高强螺栓预紧力施加过程中的螺帽表面应变,并与有限元分析结果进行了对比。最后,采用正态分布完全样本可靠度置信下限计算方法得到了20%失效概率、50%置信度下的8.8级M16高强螺栓螺帽表面应变检测目标值。结果表明:采用三维数字图像相关法通过检测螺帽表面应变从而确定高强螺栓预紧力理论上是可行的。

几何量检测中非接触式测量技术的应用研究

随着我国机械零件精密度的逐步提高,对机械制造中的几何量检测工作提出了更高要求。通过对非接触式测量技术的运用,不仅可以提高测量精度,还能减少安全隐患的发生。基于此,本文重点分析激光测距法、视觉测量法、结构光法、光学干涉法、工业CT法等非接触式测量技术的应用,并对其技术进行分析与展望。旨在充分发挥非接触式测量技术的优点,不断提高其技术水准,助力几何量检测工作的顺利开展。

基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法

电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要。传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利。相比较而言,非接触式测量不接触导线,更加安全和便捷,将成为未来电压测量的发展方向。文中提出了基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法,该方法为了解决导线位置信息未知的问题,设计了与导线方向垂直排列的电场传感器阵列;求解了含导线未知信息量的方程组;构建了比例系数矩阵,反推出导线电压瞬时值;分析了电场传感器对测量的影响;最后,进行了10 kV电压等级电压瞬时值仿真验证,结果显示最大测量误差为2.219%。

自由曲面非接触式测量路径规划及相关算法研究

针对研制的自由曲面非接触式测量系统的硬件组成和工作原理 ,对CAD模型已知自由曲面零件的测点自适应布置、CAD模型未知曲面的测量路径规划和测点数据处理算法进行了研究 。

基于数字化立体裁剪的人体非接触式测量技术

研究了服装数字化立体裁剪中的人体非接触式测量技术。依据计算机视觉中的双目视觉理论 ,进行人体特征曲线的三维重建 ,并根据服装CAD的特点 ,提出了人体特征线上对应元的匹配方法。将该技术应用于人体模型表面三维信息的采集 ,所测数据表明 ,其符合工业设计要求。

基于接触式测量的逆向工程研究

针对目前逆向工程研究主要是利用非接触式测量获得点云这一方法,提出一种基于接触式测量的逆向工程建模方法,并相应开发了一些算法。根据零件的构型规律对测量进行规划并测量,得到相关的数据文件。利用自行开发的软件计算重构曲面的型值点,将型值点导入有关的造型软件中进行造型。实践证明,该方法是可行的。

三维曲面非接触式测量系统机械设计及误差补偿研究

研究了三维曲面非接触式测量系统的工作原理 ,明确了机械误差是影响测量系统误差的关键 ,在测量系统机械设计基础上分析了其几何误差和热误差 。

非接触式测量机器人的自标定研究

介绍了一种新型的测量机器人。该系统以串联机械手作为主体 ,激光位移传感器为测量探针 ,对球壳类、回转类部件的几何尺寸、表面缺陷进行非接触、高精度测量。针对该测量系统的特点 ,提出了一种新的自标定方法来识别机器人的运动学参数 ,并设计了专用的实物基准。该方法将机器人相对于基坐标系的关节位移分成两部分 :相对于参考位形的关节位移和参考位形相对于基坐标系的关节位移 ,将后者和其它常值参数引入到误差模型。使用该方法不需要测量机器人相对于基坐标系的关节变量的值 ,不需要外部的测量系统 ,简便易行。仿真和实验均证明该方法是可行的。

不同进电方式对铝电解槽阳极电流非接触式测量的影响

针对目前铝电解槽阳极电流在线测试方法的不足,基于铝电解槽电磁场的理论,借鉴国外学者通过测试导杆附近的磁场来得到阳极电流的思想,提出了一种阳极电流非接触式测试方法,并着重针对铝电解槽不同的进电方式分析了阳极电流的测量误差,并对误差进行了修正,对测试方案进行了优化,旨在实现阳极电流的实时监测和在线控制。研究结果表明,300kA大面五点进电槽的阳极电流测量误差可以控制在±0.25%之内,而400kA大面六点进电槽、200kA大面四点进电槽的阳极电流测量误差分别达到了±0.8%和±3%;可见不同进电方式对阳极电流的测量误差有较为明显的影响,但最大误差均不超过3%。因此,对于不同进电方式及结构的铝电解槽阳极电流的在线监测,该非接触式测试方法均具有较好的适用性。

纱线速度的非接触式测量方法的研究

指出接触式测量纱线速度的不足之处，提出了基于数字信号处理技术的非接触测试该指标的方法，实验结果表明此方法是可行的。

基于非接触式测量的人体点云简化方法

针对服装领域需求所开发的人体扫描系统获取的人体点云数据特征,提出了人体截面曲线点云的扇形栅格简化方法。该方法运算速度快,且简化率易于调整,能较好地保持点云凹部细节特征,防止轮廓失真。简化后的点云可以直接快速地通过扇形的角度和栅格进行排序,优化了后续点云的光顺去噪及孔洞修补。

基于OpenPose计算机视觉算法的健身操能量消耗非接触式测量方法

目的基于OpenPose计算机视觉算法(以下简称“OpenPose”)获得的运动学参数,构建并验证一种健身操运动能量消耗的非接触式测量方法。方法通过Qualisys运动捕捉系统验证OpenPose识别关节运动角度的准确性;以COSMED K5便携式气体分析仪测量的能量消耗数据为标准,构建并验证基于OpenPose获得运动学参数的健身操运动能量消耗测量方法。结果OpenPose能较为准确地估算人体运动中大多数关节的运动角度;基于OpenPose的能量消耗估算方法误差较小(MAE=0.81,MSE=1.11,RMSE=1.02,MRE=13.60%),测试精度可达到86.4%。结论初步建立了一种基于OpenPose的非接触式能量消耗测量方法,这种新方法能较为准确而简便地测量健身操运动的能量消耗。

BP神经网络补偿三维曲面非接触式测量系统热变形误差研究

针对一个三维非接触式测量系统 ,在简要介绍系统工作原理的基础上 ,指出机械部分的热变形误差是影响系统误差的关键。该文在分析测量系统机械部分的基础上对它进行了热误差的分析和建模 。

面向模具陡峭区的接触式测量误差补偿方法

为了实现大型复杂曲面模具的加工与检测一体化,避免二次装卡误差问题,针对模具的陡峭曲面,利用基于UG二次开发的在机测量系统,提出合理的测量点选择及测量误差补偿方法。对陡峭曲面进行在机测量实验,通过与蓝光数码光栅三维扫描仪得到的测量结果进行比对,验证了该测量误差补偿方法在实际生产中的可行性,为大型复杂曲面模具的测量提供了一种高效、准确、低成本的测量系统。

火箭弹离轨姿态的接触式测量方法

根据火箭弹离轨时的具体环境，提出了一种弹离轨姿态的新颖的智能化测试方法。该方法是将陀螺及数据采集电路置与试验弹的内部随弹体飞行，而后将采集系统回收，由计算机读出数据并进行分析，最终获取火箭弹起始扰动的有关参数。并着重解决了数据存储、保持及回收等问题。

接触式测量时测量力对测量结果的影响

接触式测量圆柱度时,测量力会对测量结果产生影响。比较测量力导致的工件接触变形和弯曲变形的影响,发现弯曲变形对圆柱度的测量结果影响较大。通过理论计算以及试验对比,分析了不同装夹位置及测量力下圆柱度的变化情况,从而确定了圆柱度测量时测量力的确定方法,提高了测量结果的准确性。

螺旋曲面接触式测量的数据处理

接触式测量仪的测量头与被测表面接触，可以比较精确地给出测量头球心座标。测头球心座标所形成的曲面是被测曲面的等距曲面，但是微分几何中还没有等距曲面的一般理论。通过测头球心座标求接触点，只能借助于近似算法，现在还没有通用于任何曲面测量的高精度软件。螺旋曲面是特殊的曲面，已证明其等距曲面也是螺旋面，而且具有相同螺旋参数。根据这个结论可以给出螺旋面测量的精确算法，本文作者通过实例验证了该算法，即用三座标量仪测量已知的精密螺旋齿轮，将测量头球心座标换算成端面曲线，与已知的端面齿形数据比较。