适用于多旋翼无人机的两轴云台结构设计

传统的多旋翼无人机云台载重量小,无法搭载较大质量的光电设备去执行更复杂的任务,而现有的大负载云台大多数都是手持式或者只能搭载在直升机上,不适用于多旋翼无人机搭载,针对此问题设计了一款适用于多旋翼无人机的较大负载两轴云台.根据设计的两轴云台介绍了云台平衡原理,通过Solidworks软件建立其三维模型,装配完成后检验云台模型是否会发生干涉情况,然后对云台各个零件的材料进行选择,并使用ANSYS Workbench软件对云台模型进行有限元静力学及动力学仿真分析.结果表明:两轴云台结构刚度、强度符合要求,且具有较好的稳定性和可靠性,为以后较大负载的机载云台结构设计研究提供了参考.     

机器人与三维激光扫描仪在矿井地质测量中的联合应用

针对人工对矿井地质测量误差大及人工参与搜救任务时存在二次伤亡的问题,采用机器人与三维激光扫描仪联合应用的方式解决上述问题,并完成了机器人的结构和控制系统的设计,以及三维激光扫描仪器件的选型设计。经实验应用表明,机器人与三维激光扫描仪的联合应用可精准获得三维模型的重建。     

反求工程在弧面凸轮中的应用

弧面分度凸轮机构是一种高速、高精度,空间垂直轴传动的分度机构,具有结构简单、定位可靠、传动平稳、分度准确等突出优点,但由于构件弧面凸轮的工作廓面为空间不可展曲面,对它进行设计和加工存在一定难度,运用反求工程理论进行弧面凸轮的快速建模,是一种新型的设计方法。在分析弧面凸轮加工原理的基础上,提出利用三维激光扫描仪采集弧面凸轮的表面数据,基于曲面重构理论反求得到弧面凸轮的三维模型,对重构模型的质量进行了检测,并研究了模型的后续应用开发。     

地面激光扫描标靶的优化布设

地面三维激光扫描仪在监测变形时,需利用标靶进行多期数据的配准,因此标靶配准的精度直接影响测量误差。为了提高配准精度,对不同标靶布设方案进行了测量误差分析。实验分别利用25,50,100,150和200m的M1~M8靶点进行配准,然后通过对比两期数据的目标点坐标,得出不同标靶布设距离的测量误差,并对实验误差进行系统分析。实验结果表明:三维激光扫描仪标靶的最佳位置在距离扫描仪50m左右处,且当匹配存在角度偏差时,在同方向上被测目标的测量误差会增大。通过不同标靶布设方案的实验研究得出标靶的最佳布设方案和注意事项,可为实际边坡工程监测的标靶布设方案提供参考。     

基于三维激光扫描仪的地形变化监测

本文针对基于三维激光扫描仪的地形变化监测,结合工程实例,在简要阐述三维激光扫描仪组成和原理的基础上,深入分析了三维激光扫描仪在地形变化监测中的具体应用。得出了在地形变化监测中应用三维激光扫描仪具有效率高、精度高的结论。     

石化管道巡检的多旋翼无人机云台的设计

针对石化管道巡检无人机所搭载的云台在强度刚度、结构稳定性等方面要求高的问题,设计了一种以多旋翼无人机为平台的三轴云台。根据工况要求设计了无人机的机体,同时对云台的结构组成、结构设计、材料选择、所受载荷等方面进行分析,运用UG NX软件的高级仿真模块建立了云台的有限元模型,解算该模型,分析静力学应力应变及动力学四阶模态振型。为验证设计,制作了云台样机,并挂载在无人机上进行测试。结果表明:该云台在强度刚度、减振性能上满足系统稳定性要求,设计合理可行。     

输电线路巡检无人机云台控制技术研究

针对云南电网对输电线路电力巡线、塔架金具详查等任务需求,设计了一种机载视觉传感器稳定系统无人机云台;无人机云台根据稳定控制算法驱动云台电机及时对视觉传感器姿态进行修正,使得视觉传感器始终能稳定拍摄到目标对象。文中对云台电机驱动技术、扰动补偿算法进行了理论研究,并进行机载云台飞行验证。该设计已搭载多旋翼无人机进行电路巡检应用,取得了显著的成果。     

酸蚀岩板三维激光扫描仪

针对酸蚀岩板表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,设计了一款用于酸蚀岩板形貌测量的三维激光扫描仪。重点研究了三维激光扫描仪的结构,三维激光扫描原理、应用软件结构和功能。此三维激光扫描仪可以对酸蚀岩板表面形貌进行快速、精确地扫描,扫描软件可以对扫描所得点云数据进行导入、导出、缩放和旋转等操作。实验结果表明:该扫描装置所得的数据可定量分析岩石裂缝的酸化效果,为岩石裂缝渗透率测量和酸化作业工程设计提供实验数据。     

基于三维激光扫描仪的立木材积测定方法研究

本文主要研究了三维激光扫描系统测定立木材积的方法.具体方法是先利用激光扫描仪获得点云数据,然后再利用AutoCAD软件建立立木模型,并导出立木胸径、树高等测树因子,最后计算出立木材积.将伐倒木实测数据与激光扫描仪获得的立木材积数据进行比较,结果表明,激光扫描仪测得的立木材积数据精度比较高,可以满足林业调查精度要求.     

反求工程的一大利器——三维扫描仪

3D扫描仪的工作原理 三维激光扫描技术是国际上近期发展的一项高新技术.随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,这种技术已经引起了广大科研人员的关注.通过激光测距原理(包括脉冲激光和相位激光),瞬时测得空间三维坐标值的测量仪器,利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型,既省时又省力,这种能力是现行的三维建模软件所不可比拟的.     

一种多旋翼无人机三轴稳定云台的设计

针对传统无人机稳定云台应用于无人机时重量较大、结构稳定性不佳而难以在低空航拍下获取较高稳定性图像信息的问题,对云台姿态补偿与位移调节的原理进行了阐述,对云台结构材料的选择、主体结构的设计和装配、云台的承载位置和载荷的施加等方面进行了研究,以小巧、易装配及轻量化为目标导向,提出了一种以多旋翼无人机为搭载平台的小型三轴对称稳定云台的设计方案。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对云台模型进行了静力学载荷校核和动力学模态分析,并提取出了相应的仿真数据。研究结果表明:该云台的设计在强度、刚度和减震能力上都具有较好的功能性和可靠性,确保了相机在航拍中对位移振动做出补偿,实现了稳像的功能。     

一种多旋翼无人机弹簧夹持式云台设计

针对传统无人机云台直接与无人机螺钉固定连接,且每种特定相机、监测器云台需要固定位置都无法统一的问题,设计了一种弹簧夹持式云台,其利用了弹簧的伸缩性,可施加外力改变夹持部位的角度,实现云台与无人机的快速安装和拆卸。为研究确定弹簧夹持式云台的可行性,建立了云台整体三维模型,对云台材料进行了选择,利用ANSYS Workbench对云台系统进行了静力学载荷分析和动力学模态分析。分析结果表明:弹簧夹持式云台具有较好的稳定性和可靠性,为提高无人机与云台接触部位互换性提出了理论参考。     

基于数字化逆向建模的三维打印实验课教学

随着科学技术的不断发展,三维打印技术越来越受到关注。对基于数字化逆向建模的三维打印实验课教学进行阐述,对逆向建模中的关键技术进行分析,提出基于手持式三维激光扫描仪的数字化测量与三维计算机辅助设计实物模型重建理论,进而充分发挥三维打印的优势,实现高效教学。     

大型锻件外形尺寸在线测量

为了实现大型锻件外形尺寸的在线测量,提出了一种新的测量方法。首先通过激光扫描仪扫描锻件表面,将得到扫描仪到锻件表面的距离信息转化为坐标信息,然后导入三维设计软件中构建锻件的三维模型,再提取截面后,给出锻件的尺寸信息,从而实现大型锻件外形尺寸的在线测量。     

基于反求工程的动物腿骨三维实体重建与分析

本文着重介绍了反求工程技术在动物腿骨三维实体重建过程中的应用。实验借助非接触式三维激光扫描仪获得动物腿骨头的离散化三维点云数据,对采集后的点云进行型面优化、点云光顺、拟合骨头曲面并对重建模型与原始点云进行偏差分析。     

基于激光扫描的逆向工程在检验检测中的应用

介绍了基于手持式激光扫描仪的Geomagic和逆向工程在检验检测中的应用。以航空某机加零件为例,使用激光扫描仪对其复杂特征进行数字化扫描,获得点云数据并对点云数据进行处理,构造CAD模型。运用Geomagic Qualify软件实现了机加零件复杂型面三维误差比较并以零件截面指标计算分析,为机加零件复杂特征的数字化检测提供了新思路。     

FARO推出新一代三维激光扫描仪和软件

美国法如公司日前宣布将于2009年第2季度开始交付新一代大空间三维激光扫描仪。两种新机型Photon 120和Photon 20测量速率均可达到每秒976，000点。Photon 120提供的测量范围极为出色，最长达到了153米，是目前世界上最长测量范围的相位式激光扫描仪。Photon 20的设计则是用于扫描20米范围之内的物体。     

汽车后视镜逆向造型及模流分析

汽车后视镜的三维模型由三步制作出来。首先用非接触式的三维激光扫描仪获得汽车后视镜的点云,然后用IMAGEWARE对点云进行去噪处理,由点构建线,得到线的网格模型,最后将网格模型倒入三维软件中进行对曲面重构,并对产品模型进行再设计。获得汽车后视镜的三维模型后,进一步运用MOLDFLOW模拟注塑工艺过程,建立了一模两腔的流道系统,比较侧面浇口流道系统和顶杆潜伏式浇口流道系统的充填参数,结合CAE分析结果,得到侧面浇口流道系统具有更好的充填工艺参数。     

高强钢B柱的拉延回弹分析与补偿研究

借助HandyScan手持式激光扫描仪对某汽车高强钢B柱进行非接触扫描,获取其三维扫描点云数据,然后采用逆向工程软件Geomagic Qualify将重构模型与产品数模进行3D、2D比对,可以检测出B柱整体及重要截面的回弹情况。在此基础上提出模具回弹补偿方案,再采用Dynaform软件进行成形仿真计算,以确认回弹改善情况。经实践验证,该方法可以高效准确的控制回弹,从而缩短模具修模时间。     

FARO推出新一代业界最佳三维激光扫描仪和软件

法如日前宣布将于2009年第2季度开始交付新一代大空间三维激光扫描仪。两种新机型Photon 120和Photon 20。测量速率均可达到每秒976.000点。Photon 120提供的测量范围极为出色。