仿蜂鸟倾斜悬停的四旋翼系统设计

为了提高常规四旋翼的灵活性,模仿蜂鸟在空中倾斜身体悬停的特点,对一种改进后的轴可动四旋翼进行系统设计与验证。首先,在四旋翼的每个机臂上增加由舵机驱动的倾转装置,使得旋翼可以灵活地改变朝向,建立平台的六自由度模型;接着结合视觉传感器测量飞行平台的位姿,基于串级PID控制和线性的控制分配方法,基于嵌入式平台进行实物实验。结果表明,飞行器实现了静止在空中某一位置倾斜姿态,具有更高的灵活性。

针对五轴机床RTCP检测的测量结果可视化研究

RTCP(rotation tool centre point)检测方法是一种被广泛应用的五轴机床动态控制精度检测方法,目前针对RTCP检测的测量结果可视化方法对误差检测结果信息的展示完整度、误差图像特征明显程度等方面有进一步提升的空间,值得进一步研究改进。提出了一种新型误差检测结果可视化方法,将误差信息转化为极坐标形式,将误差数据进行极坐标网格化展示,能够更加充分地展示检测结果信息和图像特征,并通过应用示例论证了该方法的有效性、相对传统方法的优势、以及在误差溯源方面的应用潜力。目前,该方法已在ISO10791国际标准修订草案的会议讨论中获得应用,取得了良好的展示效果。

基于光轴约束的机械臂运动学标定方法

为了提高机械臂的绝对定位精度,本文提出一种基于光轴虚拟约束的运动学参数标定方法。建立基于虚拟直线约束的运动学误差模型;本文在相机光轴的约束下,使用基于图像的视觉控制方法,使机械臂末端标定板的固定特征点依次到达光轴的多个位置;根据运动学模型计算特征点的对齐位置差,并使用迭代最小二乘法求解运动学参数误差。设计了Reinovo六自由度工业机械臂的运动学参数标定实验,对于随机产生的测试点,标定前的平均对齐误差为1. 50 mm,标定后降至0. 72 mm,机械臂末端的定位精度提高了52%,实验结果验证了该方法的有效性。

基于速度位置双闭环控制的视轴稳定系统设计

视轴稳定伺服系统用于隔离振动或冲击对摄像系统成像的影响。系统由航向和俯仰框架组成,速度传感器、角位置传感器、航向电机、俯仰电机、主控制器构成了速度、位置双闭环稳定控制系统。利用位置环调节来保证系统准确性的基础上加入速度环调节来提高系统响应速度,使系统的响应时间小于50 ms,过渡时间小于200ms。

基于VC++的四轴运动控制卡软件系统开发研究

研究了基于固高GT-400-SV-PCI运动控制卡的直流伺服系统,利用VisualC++提供的Mi-crosoft Foundation Class(MFC)进行二次开发的方法。并由Windows程序内部运行原理入手,分析了软件开发的过程,同时给出了编程实例。

航空发动机整机数控安装多轴调姿方法及其应用

目前大型航空发动机整机在机身中的安装多采用机械架车手工作业方式,针对其效率低、劳动强度大、易磕碰发动机等缺点,提出了航空发动机数控精准安装方法,开发出基于视觉监测的航空发动机整机数控安装架车,分析了数控安装架车多轴调姿平台的空间自由度,进行了航空发动机整机安装验证试验。结果表明,所研制的航空发动机数控安装方法及其装备具有操作轻便、可视化程度高等特点,航空发动机整机安装效率可提高1倍以上,架车的位置操控精度控制在0.2mm以内,姿态操控精度在20'以内,避免了安装过程中发动机外缘与机身发动机舱的磕碰。

面向五轴数控机床的可视化方案设计

五轴数控机床是1种具有战略地位的加工设备,其功能和成本很大程度上决定于机床的方案设计.采用可视化设计的方法对五轴机床实施方案设计.在简要介绍方案设计和可视化设计概念的基础上,详细叙述了基于ADAMS的可视化方案设计流程,包括机床运动方案及结构布局的初步确定、针对各方案进行运动模拟和对选定的方案进一步参数化仿真等内容.最后,以开发某五轴加工中心为例,按照所提流程进行了可视化方案设计研究,提出了龙门式、立式等3种运动方案和布局,并在运动仿真及优缺点对比分析的基础上,选定龙门式结构为最终的设计方案.

无线光通信系统捕获、瞄准和跟踪研究进展

无线光通信是指以光波作为载体在自由空间中传递信息的技术,具有带宽高、成本低和安全性高等优点。捕获、瞄准和跟踪(acquisition,pointing and tracking,APT)系统是建立无线光通信系统的前提,简单、可靠、动态性能好的APT系统可以克服由机械平台震动及外界环境变化对无线光通信系统的影响。因此,需要对APT系统进行较为深入的理论和实验研究,从而设计出一种适合无线光通信的捕获、瞄准和跟踪方法。本文分析了国内外在捕获、瞄准、跟踪方面的研究成果,同时介绍了西安理工大学在自动瞄准方面所做的工作,主要包括初始捕获系统、非共视轴控制系统、光束检测系统等方面的进展,以及1.3 km、5.2 km、10.2 km、100 km距离链路的外场实验,验证了APT系统的有效性。最后展望了无线光通信中APT的发展。

大型风力机叶片的三维造型及数控加工

介绍了风力机叶片造型方法及制造工艺的研究现状,探讨了基于NURBS曲面的叶片造型;针对叶片制造过程中,阳模曲面的加工,提出了分段多轴数控加工的方法,并进行了加工仿真及后置处理,验证了其可行性。

儿童青少年视力矫正方法探讨

通过分析比较儿童青少年视力矫正相关研究及哺光仪、功能性框架眼镜的病历数据,获得了近视防控效果比较好的方法,从数据中发现大部分儿童青少年联合使用功能性框架眼镜和哺光仪后视力有所提升,近视加深速度减缓,眼轴生长速度减慢。因此,大部分儿童青少年在改善用眼习惯的同时结合双重防控方法,视力矫正效果更佳。

六轴机器人在热处理炉自动化控制中的应用研究

为了提高热处理设备生产效率低、质量较差等问题,采用高柔性化、高自由度的六轴机器人代替传统人工作业。为保证六轴机器人采集图像的质量,采用快速中值滤波算法对图像进行预处理,可有效满足微分转换为差分运算后的方向性要求,同时可大大简化运算过程,有利于提高机器人的控制精度。通过对系统程序进行优化,可将定位的误差控制在2 mm之内,其定位时间不超过2 s,符合热处理炉自动化控制系统的要求。