工程车辆及机械智能主动安全防护关键技术设计与应用

为有效防范工程车辆及机械伤人事故,相关技术人员在安全管理措施上进行了不断改进,取得了一定成效,但相关安全事故仍时有发生。从工程车辆及机械的特点、安全风险点的分析入手,提出工程车辆及机械智能主动安全防护需要解决的关键技术问题,并运用现代检测、计算机及无线通信等技术,为有效防范在复杂环境下作业而引发的安全事故,提供了全新的解决方案。

基于翻转课堂模式的应用光学实验教学探索

结合实验教学的实践和体会,并根据应用光学实验教学的特点,提出了应用光学实验翻转课堂的教学模式。实践证明,基于翻转课堂的应用光学实验教学模式对提高学生成绩,增加学生学习兴趣具有积极的作用。

虚拟手术训练力觉交互技术的现状与趋势

虚拟手术训练系统对于解决传统的手术训练存在的问题,提高临床手术的安全性和治愈率起着积极的作用。在介绍目前虚拟手术训练系统发展现状的基础上,阐述了虚拟手术训练交互装置的研究进展,针对目前虚拟手术训练交互装置存在的问题,提出了建设性的解决方案,并分析了其发展趋势和应用前景。

项目驱动法在智能仪器设计课程教学中的应用

介绍智能仪器设计课程特点及目前该课程教学中存在的问题,给出项目驱动法教学的概念及对其内涵的理解,在此基础上详细介绍项目驱动法在智能仪器设计课程教学中的实施情况,总结运用该教学方法取得的成效,分析存在的问题,并提出对策。

条纹规则化与希尔伯特变换相结合的三维面形测量方法

将移动最小二乘法和希尔伯特变换引入基于结构光投影的物体三维面形测量。移动最小二乘法拟合成的曲面具有精度高,光滑性好的优点,在测量过程中,利用移动最小二乘法得到离散条纹图的连续逼近函数,再结合希尔伯特变换具有90°相移的特性解出物体的相位信息,从而获得物体的三维面形分布。仅需要一帧变形条纹就可以重建被测物体的面形。与传统的傅里叶变换轮廓术相比,提出方法无需滤波操作,在局部阴影区域也可以解调出被测物体的相位,提高了测量的精度。计算机仿真和实验证明了提出方法的有效性。

基于OBE理念的应用光学课程改革与实践

OBE教育理念和教育管理模式强调以学生的学习产出为动力,进而反向探索改善学习方法,有助于培养学生的自学和创新能力。文章对"应用光学"课程中存在的问题,基于成果的产出为导向的教育理念,确立以学生的自学能力和创新能力建设为培养目标,将问题导向教学、过程性评价体系等教学模式引入教学活动实践中,提高了应用光学课程的教学质量和学生解决实际问题的能力。

成果导向教育(OBE)理念下的应用光学课程改革

应用光学是光学工程、仪器科学与技术、物理电子学等学科重要的技术基础,对《应用光学》课程传统教学模式中教学方法、课程内容设置和课程考核等方面进行改革,提出将成果导向教育理念(Outcome-Based Education,OBE)引入到应用光学课程教学改革实践中,在应用光学课程教学中通过逆向设计、正向实施的方法,根据课程的预期学习产出优化教学过程,通过对教学内容,教学方法和课程考核进行设计和优化,构建有效的学习评价体系。从而提高教学质量,提高学生的专业实践能力。

高热稳定性的SrAl2Si2O8∶Eu^2+荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了SrAl2Si2O8∶Eu^2+(SASO∶Eu^2+)系列荧光粉,详细研究了荧光粉的晶体结构、激发光谱、发射光谱以及热稳定性。结果表明,在337 nm激发下,发射光谱为一个非对称的宽带单峰,峰值波长404 nm,峰的半高宽约为53 nm,Eu^2+的最佳掺杂摩尔浓度为5%,根据Dexter理论,讨论了SASO∶Eu^2+荧光粉浓度猝灭是由于Eu 2+电偶极-电偶极之间的相互作用引起的。当加热到225℃时,SASO∶0.05Eu^2+荧光粉发光强度仍具有在初始室温下发光强度的97.4%,表明其具有优异的热稳定性。

基于混合驱动的柔顺性触觉接口装置

针对目前柔顺性触觉接口设备存在的容易失真的问题,提出了一种基于电机和磁流变液混合驱动的柔顺性触觉接口装置。在简单介绍了磁流变液的基础上,讨论了基于磁流变液被动驱动器的结构和原理,该驱动器采用多转子设计思路以增大力输出范围。利用磁流变液驱动器能够模拟肌体组织的黏滞性,电机能够模拟肌体组织的弹性,将驱动器与电机串联实现肌体组织的柔顺性再现,同时利用电机补偿驱动器非有益阻尼力,增强装置的保真效果。在此基础上设计了柔顺性触觉接口装置,对装置模拟自由空间、不同的变形程度柔顺性物体受力进行了介绍,分析了装置的控制方法,最后加工了触觉装置原型,开展了不同柔顺度虚拟肌体组织柔顺性再现实验,实验结果验证了所设计装置及控制方法的有效性。

傅里叶变换轮廓术的MATLAB GUI设计与仿真

在傅里叶变换轮廓术的基础上,利用MATLAB的用户界面设计了基于傅里叶变换轮廓术的仿真交互界面,给出了三维面形测量的仿真结果。该平台具有人机界面友好、操作方便、速度快等优点,将三维面形测量和实验很好的结合起来。利用理论分析和计算机模拟,为三维测量的教学和研究工作开辟了新的途径。

基于彩色光栅投影的相位测量轮廓术

提出一种新的基于彩色光栅投影的三维面形测量方法.将相移量为2π/3的RGB调制的正弦光栅复合成彩色光栅投影到被测物体表面,利用相移算法求解出相位,最终获得物体的三维数据.该方法只需一幅投影条纹图就可以完成三维测量,同时给出了理论分析和计算机模拟.

改进的复合光栅投影快速三维测量方法

提出一种新相移算法下的复合光栅投影三维测量方法.利用逆推法建立投影光栅模型,对投影仪投出的光栅进行预校正,保证投到参考面的条纹为标准的正弦分布.测量过程由具有相移的复合光栅到待测物体表面,CCD相机采集变形条纹图,将采集到的图像分离成3帧单色图,再由相位算法提取相位,通过高度映射公式恢复待测物体的三维面形.该方法有较好的抗噪性能,为动态在线测量奠定了基础.计算机仿真实验验证了该方法的可行性.

基于MATLAB GUI的相位测量轮廓术

根据相位测量轮廓术的基本原理,利用MATLAB的用户界面设计了基于相位测量轮廓术的仿真交互界面,给出了三维面形测量的仿真结果。该仿真可以将三维面形测量和实验很好的结合起来,具有一定的参考价值。文中给出了理论分析和计算机模拟。

磁流变液力觉驱动器的优化设计方法

根据力觉交互的需要,提出了一种基于磁流变液力觉驱动器的优化设计方法.介绍了磁流变液力觉驱动器的结构、原理及其动力学模型,用无因次量替代动力学模型中的相应参数得出无因次动力学模型,分析了在磁流变液宾汉值为常数的条件下输出被动驱动力动态范围、输出被动驱动力随结构参数的变化关系.综合考虑体积、输出被动驱动力大小及其动态范围基础上提出了阻尼器的最优设计方法,并给出了设计程序.利用该设计方法设计了应用于被动力反馈装置的驱动器,加工了原型并进行了测试,测试结果验证了设计方法的有效性.

一种消零频的傅里叶变换轮廓术

傅里叶变换轮廓术中零频成分的存在直接影响了测量范围和测量精度,为此提出一种新的消除零频实现快速三维形貌的测量方法。通过CCD相机采集一帧变形条纹图,然后对变形条纹图进行校正,使校正后的条纹不存在零频成分,再进行三维面形的恢复。与通过相移法消除零频、复合光栅投影测量技术相比,此方法有明显的速度优势,而且只需一帧变形条纹图即可测量,实时性好。理论分析和实验证明了提出方法的有效性。

基于光栅预校正的三维面形测量方法

针对传统的采用发散照明的相位测量轮廓术投影到参考面上的光场产生畸变的情况,提出一种利用逆推法从参考面上的位置坐标与光栅条纹坐标分布之间的映射关系建立投影光栅模型的方法,确保校正光栅投影到参考面上的条纹满足周期性分布。通过相位-高度映射关系恢复出被测物体的面形分布。该方法无须像传统测量方法一样将相位-高度之间的映射关系以数据表形式存储在计算机中,放宽了系统测量的约束条件,简化了测量装置,并能实现高精度测量。计算机模拟和实验均证实了该方法的有效性。