多方位空间远距离非接触测距仪的设计与研制

采用测量望远镜、精密角度度盘、多维可调云台及机械连接等研制了多方位空间远距离非接触测距仪。该设备结构简单、性能可靠,测量精度可达到0.15%,不但可以测量人类无法接触的剧毒、放射性、带有病毒、高温的远距离物体之间的距离,还可用于高校教学实验,因此具有较高的实用价值。

自组装非接触测距仪

介绍一种非接触测距仪的制作和设计理念,并对仪器的使用特点和测量精度进行了分析。

自制组合游标刻度尺实现非接触法测距

介绍了一种利用游标卡尺和游标角度尺所组合成的新型器具进行非接触法距离的测量,从理论上和实际操作上对仪器可能达到的精度和产生的误差,以及如何减少误差提高精度进行了分析和描述。

基于CCD白光单点替代光源技术的测距过程

提出了一种新的非接触式单点测距的方法,即采用投影机的白光代替激光光源,将黑点投影于标准块上,通过CCD摄像机取像,利用高级图像处理技术对图像做精确度的校正,再通过对映函数法测量待测物体的高度。实验结果表明该方案切实可行,测量误差仅为0.63%。

基于FPGA的高精度超声波测距仪设计

为了提高超声波的测量精度,利用FPGA技术设计一款高精度超声波测距仪。利用QuartusⅡ软件在一片高密度的可编程逻辑门列阵(FPGA)上,设计基于So PC的硬件系统平台,并利用NiosⅡEDS开发软件开发测量仪的软件系统。利用FPGA内部的硬件资源设计高速度的超声波控制器,采用温度传感器DS18B20测量环境温度,并利用温度修正超声波传播速度。测试表明,利用该方案设计的超声波测距仪具有较高的距离测量精度,有一定的实用推广价值。

高陡倒堆台阶稳定性分析及监测方案应用

分析了不同滑坡形式的稳定系数计算机理以及震动荷载产生的横、纵向应力,并采用数值模拟得到了高陡倒堆台阶的安全系数,针对黑岱沟露天矿高陡倒堆台阶的技术特点和作业情况,提出采用边坡雷达对倒堆台阶实施非接触监测。

转盘轴承套圈感应加热间隙的自动跟踪控制

分析感应加热间隙变化对转盘轴承套圈感应淬火质量的重要影响,针对国内外转盘轴承套圈感应加热淬火设备在控制感应加热间隙方面的不足,利用非接触式位移传感器建立了基于间隙变化的闭环反馈控制系统,实现了对转盘轴承套圈感应加热间隙的自动跟踪控制,并对系统构架、检测方法、误差和信号处理进行了介绍分析。

3D线激光检测封装陶瓷平面度研究

使用线扫描激光可以得到工件样品的点云数据描述工件的三维空间信息,通过对工件的三维空间信息的处理可以用来测量工件的平面度与尺寸。通过随机采样一致性(RANSAC,Random Sample Consensus)点云分割算法,提取出陶瓷的主平面。而后为了尽可能消除点云平面与工艺基准面的不重合,计算并提取出拟合平面的单位法向量,随后利用罗德里格斯公式求得法向量旋转至垂直与视觉平台的旋转矩阵,实现点云倾斜度矫正。而平面度的评定则采用最小区域评定法,同时与其他测量手段进行对比。

基于霍尔传感的煤矿人员定位精度验证系统

针对煤矿人员定位精度静态测试方法自动化程度较低、时间和人力成本较高的问题,提出了基于霍尔传感的煤矿人员定位精度验证系统。该系统采用公共UDP接口对接不同厂家不同型号的定位基站,采用私有UDP接口传输霍尔传感设备的相关测距报文,采用生产-消费模型进行通信数据的采集、解析和入库;以霍尔测距结果作为基准数据,与定位基站采集的节点定位距离信息进行实时对比,从而验证定位系统的精度。测试结果表明,该系统自身最小测距误差率为0.80%,最大误差率为3.30%,平均误差率为1.38%,大大低于人员定位精度验证系统所允许的误差率5%。精度验证应用实例分析结果表明,该系统能够有效验证人员定位系统的精度。

基于CPLD的倒车防撞系统设计

超声波测距在汽车倒车防撞系统中广泛应用,为了准确获取倒车过程中汽车和障碍物之间的距离,研究了当前各种超声波测距原理和方法,采用CPLD为测距信号处理器件,重点研究设计超声波测距方法,采用Verilog HDL硬件描述语言进行设计,利用有限状态机模式实现时间间隔测量,提高了系统的测距精度。详细设计了超声波收发电路、CPLD信号处理模块、单片机处理器模块、语音播报、显示模块、声光报警等模块。最后通过实验测试验证了倒车防撞系统的可靠性和测距精度,具有一定的实用推广价值。

一种陶瓷砖平面度在线检测方法

当前陶瓷砖平整度的检测依然采用传统的人工检测的方法,不仅检测效率低、误差大,而且易导致漏检,难以达到现代工业检测的标准要求。文章提出了一种陶瓷砖平面度在线检测方法:根据陶瓷砖的国家标准,利用非接触式测距传感器,针对瓷砖平面通过5点采集法采集距离数据,然后采用斜率分析法、通过斜率比对判定其平面度是否合格。该方法可操作性强、检测精度高且提高了检测效率,所构建的检测装置实现了在线检测要求。

机器人平面矢量法精度测试系统设计

本文主要是针对机器人位姿准确度、重复性精度进行研制,结合机器人在使用过程中必须保证抓取、摆放物品位置的准确度,通过分析传感器与机器人空间运动关系,采用非接触式激光测距传感器对进入测试区域的标准立方体进行测试,利用6点321定位法计算出标准立方体的中心点坐标以及方体各平面的姿态变化情况。并就测试设备软硬件设计过程中遇到的实际问题给出解决措施,通过实际使用证明,该测试系统完全满足设计要求,并具有稳定性好、操作简单、运行可靠等特点,可以作为机器人位姿准确度、重复性的通用测试系统。