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Determination of the workspace of a new coordinate-measuring machine using parallel-link mechanism
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作者 刘得军 黄庆成 +2 位作者 叶东 车仁生 周琳 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2001年第2期147-154,共8页
Presents the detailed algorithm established for determination of workspace for a 3-DOF coordinate measuring machine using parallel link mechanism by constructing the inverse kinematic model first and then reviewing th... Presents the detailed algorithm established for determination of workspace for a 3-DOF coordinate measuring machine using parallel link mechanism by constructing the inverse kinematic model first and then reviewing the physical and kinematical constraints from the structural characteristics of the parallel link mechanism, and discusses the actual geometries of workspace and the factors having effect on workspace through computer simulation thereby providing necessary theoretical basis for the research and development of coordinate measuring machines using parallel link mechanism. 展开更多
关键词 coordinate measuring machine WORKSPACE parallel link mechanism three degrees of freedom spatial coordinate
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基于双自由度转台的全向空间单目视觉室内定位测量方法 被引量:1
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作者 吴军 王豪爽 +3 位作者 单腾飞 郭润夏 张晓瑜 陈玖圣 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期605-616,共12页
针对传统单目视觉测量系统测量视场有限的问题,本文提出一种基于双自由度旋转平台的全向空间单目视觉测量方法。首先,对双自由度旋转平台的转轴参数进行标定,用副相机拍摄固定在双自由度转台上的棋盘格标定板,提取棋盘格角点的位置坐标... 针对传统单目视觉测量系统测量视场有限的问题,本文提出一种基于双自由度旋转平台的全向空间单目视觉测量方法。首先,对双自由度旋转平台的转轴参数进行标定,用副相机拍摄固定在双自由度转台上的棋盘格标定板,提取棋盘格角点的位置坐标,并将其转化到同一相机坐标系下。利用PCA(主成分分析)平面拟合得到初始位置转轴参数中的方向向量,使用空间最小二乘圆拟合方法得到初始位置下转轴参数中的位置参数。然后,通过转台转动的角度以及罗德里格斯公式将不同位置下相机获取的数据进行坐标系统一,实现水平和竖直方向全向空间下的目标测量。最后,通过高精度激光测距仪验证了本方法的测量精度,并通过与双目视觉测量系统、wMPS测量系统进行比对实验,验证了本方法的全向空间测量能力。实验结果表明,本方法测量精度基本达到双目视觉测量系统水平,但测量范围远大于双目视觉测量,可以满足全向空间测量要求。 展开更多
关键词 双自由度转台 单目视觉 全向空间测量 室内定位
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并联坐标测量机研究进展
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作者 欧阳凯 付饶 +1 位作者 杨龙 胡鹏浩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期2401-2417,共17页
并联机构具有刚度大、承载力强、动力性能好、支链间误差平均效应等优势,在机器人、机床、微动器件等领域得到了广泛应用。然而,传统直角式坐标测量机和关节式坐标测量机采用串联结构,存在误差累积的固有缺陷。鉴于并联机构具有的互补优... 并联机构具有刚度大、承载力强、动力性能好、支链间误差平均效应等优势,在机器人、机床、微动器件等领域得到了广泛应用。然而,传统直角式坐标测量机和关节式坐标测量机采用串联结构,存在误差累积的固有缺陷。鉴于并联机构具有的互补优势,近二十年来并联坐标测量机得到了快速的发展。结合国内外技术现状和团队的研究成果,对并联坐标测量机机构学、运动学、动力学、机构性能和控制策略等方面进行了系统的回顾和分析,总结了目前并联坐标测量机研究中存在的主要问题,提出了进一步的解决方法与思路,并展望了未来的发展趋势。 展开更多
关键词 并联机构 坐标测量机 测量精度 自由度 运动学
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Full scale measurement for FPSO on motions in six-degrees of freedom and environmental loads and deduction of mooring system loads 被引量:14
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作者 HU ZhiQiang YANG JianMin +1 位作者 ZHAO YingNian BAI Gang 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2011年第1期26-34,共9页
A joint industry project on a full scale measurement of Fenjin FPSO,headed by Shanghai Jiao Tong University and sponsored by CNOOC,was initiated in October 2007 and has been going on for more than 25 months.The purpos... A joint industry project on a full scale measurement of Fenjin FPSO,headed by Shanghai Jiao Tong University and sponsored by CNOOC,was initiated in October 2007 and has been going on for more than 25 months.The purpose of the project is to measure and collect the motions in six-degrees of freedom of an FPSO,and to collect the environmental loads at the offshore oil-field.A motion data measuring system is designed and installed on the FPSO.Another environmental data measuring system is installed on a fixed jacket platform nearby.A large quantity of valuable first-hand data is obtained.With the data collected,motion characteristics of the FPSO in a long-term period are concluded.A short-term analysis for the FPSO in one of the typhoons is also completed.The mean periods of wave-frequency motions are calculated by the spectrum analysis.The tension loads of the mooring system,which is of great concern,are calculated by the decoupled technique. 展开更多
关键词 full scale measurement FPSO motions in six-degrees of freedom environmental loads decoupled analysis
原文传递
空间引力波探测望远镜多自由度形变测量方法解耦研究与噪声分析 被引量:1
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作者 罗健 宋婕 +2 位作者 房思俊 孔繁乐 闫勇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期81-94,共14页
空间引力波探测望远镜是引力波探测卫星的核心载荷之一,它同时对传输光束进行扩束和缩束。光程稳定性是望远镜的核心指标之一,其与望远镜结构稳定性密切相关。为了满足引力波探测任务对望远镜提出的超高光程稳定性和结构稳定性要求,必... 空间引力波探测望远镜是引力波探测卫星的核心载荷之一,它同时对传输光束进行扩束和缩束。光程稳定性是望远镜的核心指标之一,其与望远镜结构稳定性密切相关。为了满足引力波探测任务对望远镜提出的超高光程稳定性和结构稳定性要求,必须对望远镜结构形变测量进行研究。本文开展了对空间引力波探测望远镜多自由度形变测量的研究,重点解决多自由度测量的耦合问题,并对误差来源进行详细分析。在空间引力波探测望远镜的研制阶段,该测量方法的研究有望满足望远镜多自由度形变测量的需求,为望远镜设计提供多自由度形变的数据反馈,为望远镜光程稳定性研究提供指导。 展开更多
关键词 空间引力波探测望远镜 形变测量 多自由度 解耦研究 噪声分析
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基于PSD的六自由度位移测量解耦方法研究
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作者 付文江 卢增雄 +3 位作者 吴晓斌 黄宇峰 高斌 陈学同 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期105-116,共12页
基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位... 基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位移台亚微米及微弧度位移测量精度的关键。根据PSD与6DOF精密位移台上角锥棱镜之间的位置关系,构建了6DOF位移测量方案,建立了6DOF位移台位移与PSD上光斑位移之间的精确对应关系模型,采用数值计算法对该模型进行解耦求解,并与小角度近似法进行了对比分析。结果表明,当6DOF位移台单自由度位移范围为±10 mm和±10 mrad时,数值计算法引入的解算误差最大值为10^(-17)mm和10^(-15)~10^(-16)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差最大值为5.39μm和35.5μrad;在此基础上,采用蒙特卡洛法以随机均匀分布方式产生10000组六自由度位移进行分析,表明数值计算法引入的解算误差平均值为10^(-17)mm和10^(-17)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差平均值为10^(-3)~10^(-6)mm和10^(-5)mrad量级,其中z方向解算误差达到4.4μm,R_(x)和R_(y)方向解算误差达到28μrad,故小角度近似法无法满足上述位移测量精度要求。所提出的基于数值计算法的解耦方法对实现6DOF位移台的高精度位移测量具有重要意义。 展开更多
关键词 六自由度位移测量 位置敏感探测器 理论建模 数值计算法 小角度近似法
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基于迈克耳孙等厚干涉的三自由度位移测量
7
作者 邱鹏 林响 颜浩 《物理实验》 2024年第11期21-27,共7页
提出了基于迈克耳孙等厚干涉的多自由度位移读取方法,可实时高精度测量目标反射镜3个自由度的运动,包括1个平动自由度和2个转动自由度.本文给出了干涉的测量原理、实验设计以及测试结果,验证了测量方案的可行性.通过与高精度商用运动平... 提出了基于迈克耳孙等厚干涉的多自由度位移读取方法,可实时高精度测量目标反射镜3个自由度的运动,包括1个平动自由度和2个转动自由度.本文给出了干涉的测量原理、实验设计以及测试结果,验证了测量方案的可行性.通过与高精度商用运动平台标定测试,实现了三自由度运动测量,位移和角度灵敏度分别达到了1 nm/Hz 1/2@>1 mHz和10μrad/Hz^(1/2)@>1 mHz,动态范围分别超过了10 mm和100 mrad.这种测量方法可广泛应用于大学物理实验教学、微小位移计量以及工业精密制造等领域. 展开更多
关键词 迈克耳孙干涉仪 等厚干涉 三自由度测量
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基于多准直光的六自由度测量方法 被引量:18
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作者 吕勇 冯其波 +2 位作者 刘立双 耿蕊 吴思进 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期3597-3602,共6页
提出了一种利用三个CCD探测三路准直光束位置以实现被测物六自由度测量的方法。测量系统包括两部分:一个反射镜和通过连接杆连接的两个CCD为移动部分,固接在被测物上;固定部分的光源、光开关和三个光学准直器产生三路准直光束。其中两... 提出了一种利用三个CCD探测三路准直光束位置以实现被测物六自由度测量的方法。测量系统包括两部分:一个反射镜和通过连接杆连接的两个CCD为移动部分,固接在被测物上;固定部分的光源、光开关和三个光学准直器产生三路准直光束。其中两路分别投射到两个CCD上,第三路经移动部分的反射镜反射回并由第三个CCD探测。被测物发生六自由度变化时,移动部分同步变化,三个CCD探测的光斑位置也随之变化,通过特定算法可解算出被测物六自由度运动。构建了一个可以表征六自由度测量特性的四自由度测量系统。测量结果表明:在相应测量范围内,与双频激光干涉仪或光电自准直仪测量值相比,系统偏摆角最大差值为1.27″,滚转角最大偏差为1.03″,两个平动位移最大偏差均小于1μm。 展开更多
关键词 测量 六自由度 准直光
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基于视觉/惯导的掘进机实时位姿测量方法研究 被引量:35
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作者 黄东 杨凌辉 +4 位作者 罗文 张晓日 史慎东 黄喆 王姣 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期19-23,共5页
针对煤矿井下掘进机实时位姿自动检测的难题,通过分析比较现有几种位姿测量方法的优缺点,提出了一种基于视觉/惯导的掘进机位姿组合测量方法。该方法通过激光捷联式惯导系统得到掘进机的姿态信息、单目视觉测量掘进机的位置信息,从而实... 针对煤矿井下掘进机实时位姿自动检测的难题,通过分析比较现有几种位姿测量方法的优缺点,提出了一种基于视觉/惯导的掘进机位姿组合测量方法。该方法通过激光捷联式惯导系统得到掘进机的姿态信息、单目视觉测量掘进机的位置信息,从而实现掘进机实时位姿的5自由度测量。依托大柳塔煤矿的快掘设备对该方法进行了实验验证。结果表明,姿态测量精度为0.1°,静态漂移的标准差不大于0.25°,位置定位精度优于1cm。该方法能够用于掘进机实时位姿测量,具有广阔的工程应用前景。 展开更多
关键词 测量与计量 视觉测量 捷联式惯性导航系统 单目视觉 位置与姿态 自由度
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热电偶测温系统的不确定度评定与分析 被引量:12
10
作者 孙志强 周孑民 张宏建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1061-1063,共3页
按照ISO标准"Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement"和国家计量技术规范JJF1059-1999"测量不确定度评定与表示"的规定,推导了热电偶测温系统不确定度评定的一般方法.以一个典型热电偶测温系统为... 按照ISO标准"Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement"和国家计量技术规范JJF1059-1999"测量不确定度评定与表示"的规定,推导了热电偶测温系统不确定度评定的一般方法.以一个典型热电偶测温系统为实例,给出不确定度计算的具体步骤,分析了各主要不确定度分量的影响,并提出了减少不确定度的相关措施,为优化热电偶测温系统的测量提供了指导. 展开更多
关键词 温度测量 热电偶 不确定度 有效自由度
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同时测量物体六自由度的方法 被引量:4
11
作者 匡萃方 冯其波 +1 位作者 张志锋 刘斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期491-493,共3页
对目前国内外发展的同时测量物体六自由度的方法进行了较为详细的介绍,并给出了每种测量原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。
关键词 测量 六自由度 同时测量 光学方法
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运动目标六自由度单束激光跟踪测量方法研究 被引量:5
12
作者 赵转萍 吕晓明 +1 位作者 郑叔芳 张如鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期35-36,38,共3页
本文提出了一种利用单束激光跟踪测量运动目标位置与姿态的新方法。设计了一种能产生多自由度信息的角锥靶镜。在描述系统工作原理 ,建立系统数学模型的基础上 ,分析了激光干涉测长数据和 CCD信号特征与目标各平动和转动量之间的关系。... 本文提出了一种利用单束激光跟踪测量运动目标位置与姿态的新方法。设计了一种能产生多自由度信息的角锥靶镜。在描述系统工作原理 ,建立系统数学模型的基础上 ,分析了激光干涉测长数据和 CCD信号特征与目标各平动和转动量之间的关系。通过数值方法测定物体六个自由度的变化量 ,并调整二自由度跟踪反射镜 。 展开更多
关键词 动态测量 激光跟踪 六自由度
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非接触式六自由度运动测量与分析方法 被引量:14
13
作者 杨建民 顾海粟 +1 位作者 姚美旺 肖龙飞 《海洋工程》 CSCD 1999年第2期18-22,共5页
本文提供了一种非接触式六自由度运动测量与分析方法。首先应用位置测量仪(PSD)对安置在模型上的红外线发光源(LED)进行测量,然后用所编制的软件计算出模型的六个自由度运动情况。该方法避免了接触式测量仪对模型作用一定的... 本文提供了一种非接触式六自由度运动测量与分析方法。首先应用位置测量仪(PSD)对安置在模型上的红外线发光源(LED)进行测量,然后用所编制的软件计算出模型的六个自由度运动情况。该方法避免了接触式测量仪对模型作用一定的力而产生的误差,同时具有较高的位置解析度与频率响应能力,测量结果精度较高。该方法可同时测量空间三个点的运动坐标从而可用计算机求得模型在空间的六个自由度运动情况。测量与分析结果令人满意。 展开更多
关键词 运动测量仪 六自由度 非接触式
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多自由度测试技术的发展 被引量:8
14
作者 范志刚 许士文 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第6期1-4,8,共5页
 介绍目前较常用的多种多自由度测试技术,给出每种测试技术的测试原理和应用场合,比较各种技术的优缺点和适用范围,讨论该技术发展的方向。
关键词 多自由度 测试技术 实时测量
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并联六自由度平台机构机械误差分析与检测 被引量:14
15
作者 吴江宁 左爱秋 李世伦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期614-617,共4页
分析了影响并联六自由度平台机构姿态控制误差的因素,认为在位置精度要求较高的场合,减小因机械加工、安装误差对平台姿态控制精度的影响是关键之一。由此引入了通过测量平台的系列变化姿态间接测量计算平台实际结构参数,并在控制软... 分析了影响并联六自由度平台机构姿态控制误差的因素,认为在位置精度要求较高的场合,减小因机械加工、安装误差对平台姿态控制精度的影响是关键之一。由此引入了通过测量平台的系列变化姿态间接测量计算平台实际结构参数,并在控制软件中进行补偿以减小误差提高姿态精度的方法。针对测量随机误差对测量计算结果的影响,提出了改进措施。 展开更多
关键词 并联 六自由度 误差测量 误差补偿 平台机构
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荔湾3-1上部组块浮托安装实测研究 被引量:5
16
作者 张鼎 陈刚 +2 位作者 杨建民 李欣 江新伟 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第6期31-40,共10页
随着海洋资源的开采走向深海,海上平台需要面对更加恶劣的海洋环境,因此,需要平台的质量更大,结构更强。而如何安装这些大型平台成为工程施工的重要挑战。浮托安装法是大型平台安装的一种十分有发展前景的安装方法,在浮托安装过程中进... 随着海洋资源的开采走向深海,海上平台需要面对更加恶劣的海洋环境,因此,需要平台的质量更大,结构更强。而如何安装这些大型平台成为工程施工的重要挑战。浮托安装法是大型平台安装的一种十分有发展前景的安装方法,在浮托安装过程中进行实时监测,可以为浮托安装提供直接的信息反馈,保障安装的顺利进行。以荔湾3-1浮托安装为例,讨论了浮托安装过程中用到的实测技术,主要包括:浮托驳船及组块插尖的六自由度运动监测;施工海域海洋气象条件监测——风、浪、表面流和潮位;浮托驳船两侧护舷的载荷监测。并通过对实测结果进行综合分析,给出可靠的实测数据,为对比理论计算和模型试验,检验预报方法的可靠性提供支持。 展开更多
关键词 浮托安装 实测 运动监测 环境监测 护舷载荷监测 南中国海 荔湾3-1
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基于频率响应和统计理论的结构损伤识别研究 被引量:3
17
作者 郭惠勇 李正良 罗乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期25-28,40,共5页
为了解决测量噪声下的损伤定位和定量识别问题,提出了基于测量位移的两阶段识别方法和基于统计理论的损伤敏感度分析方法。首先利用损伤刚度的改变特性和测量位移来确定损伤指标,再通过损伤指标的相关自由度变化来确定损伤单元,然后利... 为了解决测量噪声下的损伤定位和定量识别问题,提出了基于测量位移的两阶段识别方法和基于统计理论的损伤敏感度分析方法。首先利用损伤刚度的改变特性和测量位移来确定损伤指标,再通过损伤指标的相关自由度变化来确定损伤单元,然后利用自由度缩聚的方法推导出损伤程度的定量计算公式。并利用统计理论来分析噪声对识别结果的影响,推导出损伤指标和损伤程度的噪声敏感性计算公式。数值仿真结果表明,基于测量位移的两阶段损伤识别方法不仅可以精确的识别出损伤位置和程度,而且识别效果受测量噪声的影响较小,该方法明显优于直接广义逆法。 展开更多
关键词 损伤识别 测量位移 测量噪声 自由度 简谐激励
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局部弱联诱发互联电网强迫振荡机制分析 被引量:30
18
作者 顾丽鸿 周孝信 +1 位作者 陶洪铸 严剑峰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期36-43,共8页
应用扩展的多自由度强迫振动理论和特征值分析方法,研究了局部弱联诱发互联电网发生区域强迫振荡的机制。针对中国电力网络现阶段互联的特点,指出弱阻尼局部振荡是系统稳定运行的潜在威胁。重点分析了电力系统多机强迫振荡与系统固有振... 应用扩展的多自由度强迫振动理论和特征值分析方法,研究了局部弱联诱发互联电网发生区域强迫振荡的机制。针对中国电力网络现阶段互联的特点,指出弱阻尼局部振荡是系统稳定运行的潜在威胁。重点分析了电力系统多机强迫振荡与系统固有振荡频率、机组相关因子的关系。提出了如果扰动源振荡频率接近区间振荡模式,局部振荡机组满足与区间振荡模式相关性较强等条件,就会诱发系统发生区域强迫低频振荡。根据广域测量系统记录的数据,应用该机制分析了华中电网的2次强迫低频振荡事故,结果验证了该机制的合理性和正确性。 展开更多
关键词 小干扰稳定 特征值分析 多自由度系统 强迫振荡 广域测量系统
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非接触式浮体六自由度监测系统研究 被引量:5
19
作者 贾棋 郭禾 +1 位作者 王宇新 刘天阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第19期241-245,共5页
提出了一种非接触式浮体六自由度运动测量与分析系统。该系统由视频采集模块、三维计算模块、用户交互模块3部分构成。视频采集模块用来获取不同视角的图像信息;三维计算模块融合了改进的摄像机自标定技术、立体视觉特征点检测技术、六... 提出了一种非接触式浮体六自由度运动测量与分析系统。该系统由视频采集模块、三维计算模块、用户交互模块3部分构成。视频采集模块用来获取不同视角的图像信息;三维计算模块融合了改进的摄像机自标定技术、立体视觉特征点检测技术、六分量解算方法等,目的是求得物体6个自由度的运动情况;用户交互模块提供了定点可视的物体姿态及角度变化信息,方便用户进行分析计算。实测证明,该测量系统设备简单,重构速度快,能适应复杂的海上环境并能够实现远距离监测,满足浮体测量使用要求。 展开更多
关键词 六自由度 自标定 运动测量仪 非接触式
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速度脉冲型地震地面运动强度表征参数评估 被引量:8
20
作者 周靖 陈凯亮 罗高杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期153-158,共6页
研究强速度脉冲型地震地面运动强度表征参数(IM)与单自由度(SDOF)体系非线性变形需求的相关性,并分析IM的有效性。采用72条速度脉冲型地震记录,基于SDOF体系的动力时程分析,研究了恒延性水平(μ)和恒强度折减系数(R)条件下脉冲型地面运... 研究强速度脉冲型地震地面运动强度表征参数(IM)与单自由度(SDOF)体系非线性变形需求的相关性,并分析IM的有效性。采用72条速度脉冲型地震记录,基于SDOF体系的动力时程分析,研究了恒延性水平(μ)和恒强度折减系数(R)条件下脉冲型地面运动IM与最大非线性变形相关性系数的变化规律;通过线性回归和离差分析,研究了加速度反应谱(Sa(T1))和峰值地面运动速度(PGV)作为脉冲型地面运动IM的有效性。分析结果表明,脉冲型地面运动IM对体系周期有很强的依赖性,μ和R对相关性和离散性均有很大影响,Sa(T1)和PGV是相对较优的脉冲型地面运动IM。 展开更多
关键词 地面运动强度表征参数 脉冲型 单自由度体系 相关性 有效性
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