“机械原理”机构运动参数测量实验教学的改革与实践

为了改善机械原理课程中机构运动参数测量实验的教学效果,介绍了基于无线测量技术的机构运动参数测量实验教学改革的实践和尝试。从工程应用出发,将无线加速度传感器测量手段应用于机构运动学参数测量的实验教学中,搭建了基于无线测试系统的曲柄导杆滑块运动参数测量台,并对该实验的实验装置、实验内容和方法等环节进行了改进,取得较好的效果。通过该实验教学改革,制作了新的机构运动参数测量系统,开拓了学生的视野,培养了学生自主创新的能力。

昆虫翅膀的运动参数测量研究

研究可用于精确测量昆虫运动参数的条纹投影法.应用具有高衍射效率的声光调制器(AOD)生成投影条纹,通过调整各衍射光束的角度获得不同角间距的条纹,可用来测量反射比较低的昆虫翅膀.结合AOD和光栅,从两个相互垂直的方向投射条纹,可以在>90°的测量范围内测量蜜蜂的拍打翅膀.结果表明,在蜜蜂的一个拍打周期内,用该方法可以有效地测量其拍打角、滞后角,扭转角和扭转变形,相对测量误差<2%.

基于图像处理的3D打印金属微滴运动参数测量

针对实验中金属微滴喷射的运动参数进行分析计算。通过高速摄像机采集喷射金属微滴在下落、撞击基板以及凝固整个过程。通过图像处理的方法提取图像序列中的微滴轮廓及其质心,再根据微滴在空间坐标系的尺寸以及图像坐标系中所占的像素尺寸来建立两个坐标系之间的联系。分析计算微滴沿x轴和y轴的速度分量,水平方向滑移距离以及微滴扩展因子等重要研究参数,并将各项指标通过绘图的形式进行展示。最后利用Python开发语言、OpenCV图像处理库以及PyQt界面开发库来开发软件。

基于图像测量技术的飞机着陆段运动参数测量

介绍了利用数字高速像机对飞机着瞬间运动参数测量的方法。通过合理选取测量区域,布设测量站点,利用多台摄影机联合组网等措施扩展测量范围,解决了由于飞行员难以把握着陆点位置而失去对关键点的测量问题。同时,应用摄影测量原理,对高速像机进行标校,解算出其畸变参数,并获得正摄影像,进而对起落架机轮及机身测量标志进行基于亚像素的跟踪判读。对判读数据进行处理,得到了飞机着陆道面段的运动轨迹、速度等数据。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。

无线加速度传感器在人体运动参数测量中的应用研究

针对实验室环境中的人体运动参数测量手段在户外测量中的不足,本文利用无线加速度传感器,设计了一种人体运动参数的测量方案,可以在户外方便有效地测量人体运动。利用该方案,对人体步态运动和振动环境中的人体运动进行了测量实验。实验结果证明了无线加速度传感器在人体运动参数测量中应用的可行性。

机构运动参数测量中数值微分新方法的探讨

采样与量化是将机构运动模拟信号转换为数字信号的主要手段 ,在数字处理过程中 ,经常会用到数值微分 ,它有可能带来很大的误差。为了将此误差控制在允许的范围内 ,笔者提出了“最小微分间隔”

飞机着陆道面段运动参数图像测量技术

介绍了利用数字高速摄影机组网测量飞机着陆道面段运动参数的方法。采用凝视测量方法,通过对飞机着陆点位置的统计,正确选取测量区域,合理布设测量站点;并利用多台摄影机联合组网等措施扩展测量范围,解决了由于飞行员难以把握着陆点位置而失去对关键点的测量问题。同时,应用摄影测量原理,通过对摄影机的标校,获得了摄影机的参数;利用图像的数字微分纠正原理,对所摄图像进行修正和重建,得到摄影机的正摄影像,进而利用图像处理方法对起落架机轮及机身测量标志进行基于亚像素的跟踪判读;对判读数据进行处理,得到了飞机着陆道面段的运动轨迹、速度等数据。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。