自由曲面非接触式测量路径规划及相关算法研究

针对研制的自由曲面非接触式测量系统的硬件组成工作原理，对CAD模型已知自由曲面零件的测点自适应布置，CAD模型未知曲面的测量路径规划测点数据处理算法进行了研究，计算机仿真和实验的结果验证了述算法的有效性。     

曲面构件一体化超声自动检测方法研究

曲面型构件超声检测工艺复杂,技术难度大,为了提高对这类零件的检测质量和效率,必须获取曲面构件的造型信息,进行路径规划,使检测路径能够贴合构件的型面.为此,分析了国内曲面构件超声检测的现状,提出了包括超声测距、曲面反求和10-DOF机械手的改进的一体化超声检测系统.系统的特点包括:①采用超声探头测距、曲面反求的方法,解决了复杂曲面构件CAD数据的问题.②采用Denavit-Hartenberg方法建立了面向曲面的检测机器人运动学模型,将反求得到的零件CAD模型离散化,通过逆向求解运动学方程,得到控制超声探头走位的运动点位文件.③基于反求得到的零件CAD数据,设计了一种灵敏度自动补偿的算法,以配合曲面构件厚度的变化.该系统具备技术成熟、成本低廉,能够用于检测各种曲面零件,适用于广大中小型企业.实验结果表明,这种方法能够成功地对曲面构件进行自动检测,检测效果良好,检测质量可靠.     

基于三坐标测量机的曲面零件逆向设计研究

逆向工程也称反求工程,是对现有三维实物(样品或模型),利用三维数字化测量设备准确、快速测得轮廓的几何数据,并加以建构、编辑、修改生成通用输出格式的曲面数字化模型,从而生成三维CAD实体数模、数控加工程序或快速原型制造所需的模型截面轮廓数据。介绍了逆向设计,以波轮零件为例,分析了曲面零件特征,说明了应用三维CAD软件建立零件模型过程和方法,论述了基于三坐标测量机的曲面零件的逆向设计和验证过程。     

锥光全息非接触式测量系统设计

针对激光三角法易受测量斜面的影响和一般全息法测量范围小且光源依赖性强等问题,提出基于锥光全息原理的非接触式测量法,该方法采用共路测量,具有很好的环境适应性。在分析锥光全息系统原理的基础上,对系统的机械结构、电气控制部分及软件进行设计,完成图像采集与处理、温度自适应控制以及人机交互等功能。通过与双频激光的比对实验表明:锥光全息系统具有较高测量精度,能够满足测量要求。     

用于曲面轮廓测量的结构光视觉技术研究

复杂曲面零件在高新技术领域具有重要的应用价值,其面形测量技术逐渐成为制约这类零件制造性能的关键因素。结构光法属于一类非接触式三维测量方法,目前已成为机器视觉测量领域的重要分支。针对结构光法测量曲面轮廓涉及的关键技术问题,开展了国内外研究现状分析:阐述了结构光视觉系统装置的优化设计理念,分析了各类结构光编码算法的应用特点;论述了结构光系统标定方法的研究成果,总结了基于结构光法实现曲面轮廓重构的科研动态。结合研究现状与技术特点的分析,提出将结构光三维测量法应用于自由曲面等复杂面形测量,有望克服三坐标测量法、零位补偿干涉检测法等传统方法存在的不足之处。最后,对结构光法测量三维面形的发展趋势进行了预测。     

基于区域分割的三维自由曲面相似性评价算法

为了在工程应用中检索已有的三维CAD模型,以便重用相应零件的设计信息,节省设计和加工成本,提出一种基于曲面分割技术的CAD自由曲面相似性评价算法.依据曲面的曲率将自由曲面分割成具有相对固定曲率特征的不同区域;对每个分割得到的区域用一个7维向量表达其形状的几何特征和拓扑特征,一个自由曲面形状特征即可通过各分割区域所对应的7维向量组成的向量组表达;将该向量组作为自由曲面的形状描述子,2个自由曲面的相似性可通过相对应的形状描述子间的相似性表达.在评价2个曲面形状描述子的相似性时,将描述子中的每个向量看成是一个带有属性的节点,2个形状描述子所对应的2组属性节点可看成是一个二分图,2组属性节点间相应节点距离看成是二分图的权值,并利用赋权二分图最优匹配的算法求出2组属性节点的相似性,实现2个自由曲面之间的相似性评价.实验结果表明,该算法是有效、可行的.     

基于激光线扫描传感器的大自由曲面测量系统

大型自由曲面的测量对于逆向工程、产品质量检测等具有重要意义.基于激光线扫描传感器与可大范围运动的工业机器人手臂,提出了一种非接触、高效率的测量方法.论述了测量系统的原理与组成结构,研究了自由曲面的数据处理技术,着重分析了系统所采用的点云拼合方法.实验结果表明:该方法能够实现较高精度的测量,对大型自由曲面的测量效果也较为理想.     

基于步长优化的扫略自由曲面加工效率的研究

提出了一种提高扫略曲面三坐标加工速度的优化方法;在曲面加工中,经常使用比较昂贵的商业CAD/CAM软件来生成加工程序,对刀具位置和路径规划进行大量的计算;由于这些商业软件都基于一种比较可靠的算法,所以在功能上都具有相似的功能和效率;也就是说,现在使用的大多数的CAD/CAM系统,都是基于零件的几何特征来加工的;文中提出了主要集中在提出一种基于被加工零件精度自由曲面刀具路径生成方法,推导出前进步距函数,在给定加工误差和没有损失加工精度的情况下,计算出最大的CC(刀具接触点)点间的距离,来减少生成的CC点,减少加工时间,提高了加工效率。     

基于离散面片的层次化装配模型

提出了一个基于离散平面的层次化装配模型。通过将一般CAD模型进行零件曲面离散、信息转换等操作建立离散面片模型，并给出了曲面离散化的方法。离散面片模型大大提高了装配规划中干涉检查、碰撞检测及显示等方面的效率。     

基于CAD模型的三坐标测量机远程测量系统的研究

以三坐标测量机为对象,提出了基于CAD零件模型的三坐标测量机远程测量系统;该系统通过互联网实现远程通信,将信息技术与测量技术相融合,通过虚拟环境对三坐标测量机进行操作,虚拟环境中的被测零件模型根据CAD文件建立;系统采用TCP/IP协议以及虚拟环境和远程图像相结合的监控操作模式,同时充分利用三坐标测量机的控制软件及自主测量特性,实现了基本的远程测量功能;实验证明了该方案的可行性,为基于互联网的远程测量提供了理论依据。     

Optimal periodic and random inspections with first,last and overtime policies

It has been assumed for a standby unit that periodic inspection is performed more easily to detect failures, but such a strict periodic mode would be impractical if the unit is executing some procedures without stops. From the above viewpoint, this paper first optimises a random inspection policy in accordance with random procedure times, compares it with periodic inspection and computes a modified checking cost for random inspection to determine the case where such a random inspection would be adopted. Second, this paper proposes three new inspection models in which inspections with deterministic policies are scheduled strategically while their performances need to be limited by completion times of operation procedures. These policies are called inspection first, inspection last and inspection overtime. The total expected inspection and downtime costs of each model until failure detection are obtained, and optimal policies which minimise them are derived analytically. Furthermore, the three inspection policies are compared with periodic inspection, inspection first and last are compared with each other, and a modified checking cost for inspection overtime is discussed when the policy would be better than periodic inspection.     

传输线路巡检的管理与支撑研究

电信运营商的光缆管道作为其电信业务的载体,是通信业务的基础。随着业务的不断发展,规模的扩大,传输线路愈发的密集,给传输线路巡检的管理和执行带来了相当大的困难。文章从管理入手逐步分解线路巡检的各项工作,从多个维度研究传输线路巡检的管理和系统支撑,并能够结合实际业务建立起传输线路巡检的业务支撑系统。     

机动车年检制度改革下的车辆检测服务平台

在公安部推行“放管服”改革新举措后,为了解决广大车主针对机动车年检提出的审车难、审车贵、审车拥堵、审车没时间等问题,设计出一套车辆检测服务平台.本文重点研究并实现了车辆检测服务平台的业务流程、平台功能结构,其中通过小程序的方式与车主互动,通过物联网技术识别车辆检测状态信息,通过移动APP引入司机和检测站员工参与,通过服务平台整合车主、司机、检测站等多方参与.测试结果显示,该系统集成测试及性能测试结果较好,可以满足实际应用需求.上线试用表明,该车辆检测服务平台一定程度上可以解决车主审车难、检测站分布不均等实际问题,具有较强的应用和推广前景.     

Recent advances in the automatic inspection of integrated circuits for pattern defects

Automatic inspection has become an essential part of manufacturing technology for integrated circuit (IC) chips, but three trends in the geometries of ICs and the chips that they comprise have serious implications for inspection, making further advances in technology challenging. The individual devices (e.g., transistors) are becoming smaller, with the smallest features on some advanced products already crossing the optical resolution threshold; the chip areas are becoming larger; and the chips consist of more layers and undergo more processing steps. Not only are the smallest defects more difficult to detect due to the optical resolution limit, they are also much rarer because the tolerable defect density decreases as the chip area increases. This paper addresses automated IC inspection, surveying recent advances and future challenges. An overview of all inspection on IC chips during the manufacturing process is followed by a detailed discussion of pattern defect inspection (PDI) and its unique requirements, such as detection probability, false alarm rate, throughput, and minimum defect size. The core material of the paper consists of a discussion of approaches and systems for PDI, emphasizing recent developments, but reviewing older work to set the proper context. Both work reported in the literature and commercial systems are considered.     

浅谈计算机实验室人员定量考核的研究与探索

一直以来高校实验技术人员的工作量考核多数定性而不定量。与教师的考核不同,实验技术人员的工作量考核是一个较为复杂的问题。近年来,为了适应21世纪高校人才培养的发展需要,国内各高校针对管理体制存在的问题进行了大量的变革。这些改革措施实现了人员分流。促进了人才的合理流动,明确了岗位职责,为实验室建设和发展奠定了良好的基础。本文以计算机实验室人员的定量考核为依据,并根据笔者的实际工作经验,就量化考核工作进行探讨。     

多通道超声系统在管道内检测中的应用

多通道超声自动检测是管道腐蚀内检测的关键技术。根据管道内检测的要求,研制了具有20个探头的数字式多通道超声管道内检测系统。检测系统采用主从结构,检测板卡通过PCI总线与嵌入式计算机通信,并利用高速切换开关扩展通道数。超声回波信号处理采用Burg最大熵谱估计法,得到管道壁厚数据。经标准实验管段检测证明,检测系统能够检测管道内外腐蚀缺陷,数据采集、处理、存储及图像显示满足管道内检测要求,应用前景较好。     

Model-based prediction-verification scheme for real-time inspection

Using a model-based prediction-verification strategy, we have realized a flexible real-time inspection system, able to work under varying illumination conditions. The intensive use of models allows one to drastically reduce the amount of data to process and to choose the most relevant processings according to required performances. It has been applied to the on-line inspection of the assembly of electronic components on computer boards.     

矿井提升机钢丝绳在线无损检测系统的设计及应用

介绍了钢丝绳弱磁检测原理,阐述了矿井提升机钢丝绳在线无损检测系统的构成及工作原理。应用结果表明,该系统能够精确地检测出矿井提升机钢丝绳的内、外断丝及损伤状况,检测效率高,且有效节约了用绳成本,大大降低了检测能耗。     

电子护照验证终端研究

本文简要介绍了电子护照,分析了电子护照验证终端应有的功能和性能,探讨了验证终端硬件和软件系统的组成,设计了验证终端主要功能的实现流程。