基于激光扫描臂的机器人操作的样品定位方法

在机器人夹持样品进行中子衍射残余应力测量的过程中,针对样品上的待测量点需要精确定位的问题,提出了一种基于激光扫描臂的样品定位方法。首先,针对样品在中子衍射测量中的定位条件建立机器人的运动学模型,并提出了一种先旋转后平移的机器人位姿计算方法;其次,利用激光扫描臂标定机器人的末端标系,样品坐标系以及中子衍射坐标系;然后,结合机器人的运动学模型计算得到使样品上的待测量点与待测矢量满足定位条件的机器人姿态;最后,计算机器人的运动学逆解,利用MATLAB生成关节运动指令,并进行实验验证。此外,还利用激光扫描臂进行了样品定位精度的测定与分析,优化了样品的应力测量位姿。研究结果表明,此定位方法能实现中子衍射测量过程中应用机器人操作样品的精确定位。

基于激光扫描臂的中子谱仪样品台回转轴误差辨识

为了提高中子谱仪样品台运动精度,对传统的回转轴误差辨识方案进行了改进,提出一种新的回转轴误差辨识方案。新方案中首先运用小角度理论和空间几何关系建立了包括样品台回转轴四项位置误差和六项运动误差的误差辨识模型,然后采用激光扫描臂对中子谱仪样品台的回转轴进行误差辨识测量,先后探测并拟合出样品台上两个不同高度平面上各个角度的标准球球心坐标,统计坐标数据并将其带入到对应的误差辨识模型,从而可以辨识出回转轴各项误差。将辨识出的各项误差数据用正弦函数拟合后,带入回转轴误差预测模型,可对中子谱仪样品台上各空间点的回转误差进行预测,通过计算可得预测误差与实际探测误差基本走势一致,其残差值80%在0.01mm以内,验证了误差辨识模型的可靠性和准确性。

基于激光扫描测量臂的工业机器人运动学标定

提出一种基于激光扫描测量臂测量系统的6轴工业机器人运动学标定方法。分析了机器人本身的运动偏差和综合考虑测量系统构造的机器人坐标系与真实基座标系之间的不重合问题;建立机器人末端位置与各连杆参数相关的绝对定位误差方程,基于该误差方程,利用便携式激光扫描测量臂测量系统对不同空间位置姿态下机器人的法兰中心点进行测量,并用最小二乘法对误差方程进行解算,利用计算出的参数误差修正机器人模型中的各名义参数值,可以提高机器人运动的准确度。将该方法应用在Staubli TX90工业机器人上,实验结果表明,机器人的绝对定位精度由标定前的均值/标准差0. 742 5 mm/0. 191 0 mm减少到标定后的0. 242 8 mm/0. 098 1 mm,提高了近50%,表明该标定方法的有效性和准确性。

基于RANSAC的便携式激光扫描测量臂手眼标定方法

便携式测量臂和激光扫描测头手眼关系的确定是便携式激光扫描测量臂系统中的关键问题。针对测量臂末端相对运动旋转轴之间的夹角和测量臂与扫描测头相对运动的旋转角差值这两个影响手眼标定精度的因素,设定激光扫描测量臂标定数据筛选原则,提出一种基于随机采样一致性的自适应阈值手眼标定算法。蒙特卡洛仿真实验和激光扫描测量臂实测实验结果表明,提出的算法对四元数方法求解的相对旋转轴和平移向量误差标准差精度分别提高了2.42%,4.14%,可以满足便携式激光扫描测量臂系统的测量精度要求。

关节臂扫描仪对车轮轮辐厚度的测量应用

介绍了一种汽车轮辐厚度的测量方法,阐述了如何通过关节臂扫描仪扫描点云数据,来对汽车轮辐的厚度进行测量和对比分析。

基于逆向工程的发动机叶片数字化设计验证

对发动机叶片实体建模中的关键问题进行了分析,并采用关节臂激光扫描仪进行了装配模式下发动机叶片的逆向扫描,运用Geomagic Qualify软件实现了叶片型面三维误差比较以及叶片截面指标计算分析,为发动机叶片的数字化设计验证提供了参考。

几种果实表面积的三维激光扫描测定

利用三维激光扫描测量臂测量果实表面积的新方法,以标准块和乒乓球为对照,精确测定了梨(Pyrus)、苹果(Malus×domestica)、橙(Citrus)、枣(Ziziphus jujuba)、番茄(Solanum lycopersicum)、香蕉(Musa nana)和葫芦(Lagenaria siceraria)7种果实的表面积。与传统公式法相比较,该方法速度快、效率高、稳定性强,适宜应用于园艺作物果实表面积的精确测量。

一种自适应振动主动控制策略及其在C型三维表面检测系统中的应用

基于广义最小方差和一步超前预报理论,围绕三维型面扫描系统中所存在的周期性微振动问题,提出了一种新的自适应振动主动控制算法.以C型臂式三维激光扫描系统为应用背景,基于来自于该系统的数据样本建立了系统的振动动态自回归滑动平均模型(ARMA模型).采用所提出的自适应控制算法对该模型进行了振动主动控制仿真研究.仿真结果验证了所提出的方案可以有效地抑制C型臂运动过程中产生的振动,提高系统的整体三维检测精度.