基于多传感融合的吊装过程监测系统联合标定方法研究

为实现大尺度产品部件吊装对接实时位姿安全监控,利用多传感器数据融合技术,组建了包括单目视觉系统、九轴MEMS以及激光测距传感器的多传感器联合测量系统-集成测量单元。针对组建的集成测量单元设计了多传感器联合测量系统联合标定的方法,该方法借助于工业机器人首先将单目视觉系统与九轴MEMS标定于集成测量单元坐标系,然后借助单目视觉系统和工业机器人将激光测距传感器的激光射线的空间直线方程标定于集成测量单元坐标系中,最终将单目视觉系统、九轴MEMS以及激光测距传感器联合标定于统一的集成测量单元坐标系下,完成联合标定。最后经过实际试验的数据分析以及误差验证,该方法完全满足吊装过程监测任务的精度与特性要求。     

旋转叶片振动参数检测方法

论述了一种高精度旋转叶片振动参数叶尖定时检测方法.设计一套叶尖定时传感系统;利用叶尖经过非接触测头的时间进行测量,与传统接触测量方法相比,具有实时性强、精度高、适用于高转速等优点.通过多个叶尖定时传感器实现对叶片振动的实时、全面监测;利用叶根同步传感器减小了由于转速不稳定造成误差的影响.论述了系统原理和叶尖定时信号的处理方法,并做出了讨论.     

新型复合传感器在纸张厚度测量中的应用

本文介绍一种纸张厚度非接触测量技术，其传感器由气动位移传感器和变压器式位移传感器复合而成，该系统不受纸张水份，灰份及密度的影响，具有较高的测量精度，为非金属厚度的非接触测量提供了新手段，文章还对实验结果进行了分析。     

一种基于光栅扭矩传感器的测量系统设计

扭矩测量是研究机械系统主轴在各种载荷下动态特性的关键方法.根据国内外扭矩测量系统的发展现状和实际,提出了一种基于光栅传感器进行非接触扭矩测量的方法,阐述了光栅传感器的基本原理及实现方法,给出了整个系统及实验平台的设计.该系统具有测量的高精度、全光性、绝缘性、防爆性、抗电磁干扰、耐高温等特点,适合于在恶劣环境下测量细长轴的扭矩,可应用于大型机械传动系统在各种负载和工作环境下主轴的动态特性响应分析.     

复合传感器在纸张厚度测量中的应用

本文介绍一种采用气动位移传感器及电涡流位移传感器组成复合位移传感器进行纸张厚度在线非接触测量技术。并介绍了实际样机的研制情况,分析了实测结果及误差因素。该系统测纸张厚度不受其水分、密度的影响,具有较高的测量精度。为非金属薄质材料的在线非接触测量提供了新的手段。     

逆向工程中线激光-机器视觉集成坐标测量系统研究

将立体视觉和线激光扫描传感器集成到三坐标测量机（CMM）下，由立体视觉来获得物体的边界或轮廓信息、线激光扫描传感器获得物体表面的三维数据，利用多传感器的信息融合技术对三维数据进行分割，提取被测物体的几何特征，并在此基础上构建物体模型。多传感器集成坐标测量系统避免了单一传感器的局限性，从而为非接触测量系统在逆向工程中的应用开辟了新的途径。     

基于球形目标的激光位移传感器光束方向标定

搭建了非接触式的三坐标测量系统以便精密测量三维型面。将激光位移传感器通过具有两个回转轴的回转体安装在测量机的Z轴上,从而可根据待测表面的形状来调整传感器的方位。为了使传感器在各个方位上实现测量功能,提出了基于球形目标的光束方向标定方法,并详细阐述了其数学原理。标定时,驱动测量机使传感器分别沿测量机的X,Y和Z轴做等间距步进,根据步长和激光束长度的变化建立方程组求解出激光束所在直线的单位方向向量。最后,多次测量尺寸参数已知的六面体标准块规,检验了该测量系统的重复性。结果显示,该系统的测量不确定度为0.048mm;测量另一直径已知的被测球时,传感器在各个方位上的误差小于0.05mm,表明所提出的标定方法使测量系统达到了逆向工程的使用要求。得到的数据表明,本文所提出的方法有较高的标定精度和较好的重复性,为实现三维型面的快速扫描测量奠定了基础。     

齿轮减速器机械效率的自动测量

采用光电一弹性轴复合传感器，通过对弹性轴上相距为L的两截面上相对扭转角的测量，经过光电转换后测量传感器上输出电流的大小来测量减速器输入轴和输出轴的扭矩，从而测量减速器的动态机械效率。     

高速旋转叶片振动实时监测系统研究

高速旋转叶片振动的非接触测量是叶片振动测量中极具发展前景的技术。研究了高速旋转叶片振动实时监测系统 ,叶端定时传感器、传感器脉冲信号采集电路和叶片振动信号的实时分析和处理。     

轴类零件参数综合检测

以轴直齿类零件为例 ,提出一种快速、能同时测量轴向尺寸和径向尺寸的非接触、多参数综合测量方法。它利用基于光学三角法的激光位移传感器获得轴类零件的径向尺寸 ,利用半导体激光器与光电二极管组成的扫描式发讯传感器和光栅传感器的组合获得轴向尺寸。探讨了该系统的检测性能 ,给出了实测结果     

SensorDynamicsh上市配备自检功能的6轴MEMS惯性传感器

奥地利SensorDynamics AG上市了配备基于MEMS技术的3轴角速度传感器及3轴加速度传感器的“6DoF—IMU（6自由度惯性测量单元）”,大小尺寸为1立方英寸（16387．064mm^3）,因具有自检功能,可提高配备该传感器的系统的可靠性,除了可将配备多个车载惯性传感器的传感器集成于一体之外,     

轴尖零件参数综合检测

以轴直齿类零件为例,提出一种快速、能同时测量轴向尺寸和径向尺寸的非接触、多参数综合测量方法。它利用基于光学三角法的激光位移传感器获得轴类零件的径向尺寸,利用半导体激光器与光电二极管组成的扫描式发讯传感器和光栅传感器的组合获得轴向尺寸。探讨了该系统的检测性能,给出了实测结果。     

QH8500系列电涡流传感器

１概述 在高速旋转机械振动研究和运行参数测量过程中,非接触测量方法与接触式测量方法相比,能更准确地搜集到转子振动状况的各种参数,与其它类型的位移传感器相比,电涡流传感器具有测量范围宽,抗干扰能力强,不受油污等介质影响,结构简单等优点。因此在大型旋转机械状态临测与故障诊断中得到了广泛的应用。它的主要应用场合有： 轴转速测量 轴位移测量 轴振动和轴的轨迹测量 轴对中测量 轴偏心测量 差胀测量 差胀测量 转子动平衡 轴承油膜厚度测量２工作原理 电涡流传感器采用的是感应电涡流原理,当带有高频电流的线圈靠近被测金属…     

表面形貌复合测量位移传感器的研究

一种用于表面形貌测量的复合测量位移传感器，它将接触式触针传感器和非接触式光学传感器巧妙融合在一起，使得一个表面形貌测量位移传感器同时具备接触和非接触两种测量手段。其特点是利用了一个触针－反射镜测杆机构，将激光聚焦光束直接在被测工件表面扫描转换为对测杆上固接的反射镜扫描。其垂直测量范围1mm，垂直测量分辨率5nm。该传感器工作稳定可靠，使用灵活，可广泛用于研究机构和工业现场等进行表面形貌测量。     

一维光学位置传感器融合的非接触多自由度位姿测量系统

为实现机器人末端位姿多自由度实时测量反馈,融合一维光学位置传感器（Position Sensitive Detector,PSD）建立了平面3自由度非接触测量系统,对其测量原理,信号处理电路,环境光干扰去除和非线性标定算法等进行研究。根据PSD传感器测量特性和平面3自由度测量要求设计了4-PSD测量系统,并建立测量系统数学模型。研究了PSD传感器的信号处理电路,通过运放和除法器实现了单个PSD的信号处理,结合单片机与A/DC采样电路,实现了上位机的高频率信号采集。对4-PSD测量系统进行预实验,为消除环境光干扰,通过激光调制和数字滤波等方法进行验证。最后,通过激光位移传感器标定4-PSD测量系统,介绍了4-PSD的标定步骤（原点、转角、长度和二阶非线性标定）,测定了系统标定后的误差分布。该测量系统具有较高的测量频率（50 Hz）。标定实验结果表明：标定后的4-PSD测量系统在70mm×70 mm内,测量精度平均为0.49 mm,比标定前降低了90%的误差,能满足大部分高速、高精度机器人末端的非接触式实时测量反馈需求。     

逆向工程中基于线结构光视觉传感器的光学坐标测量系统研究

研究了将线结构光学视传感器作为三坐标测量机的光学测头,开发非接触式光学测量系统及其在逆向工程中应用的有关技术问题,主要内容包括线结构光视觉传感器与ＣＭＭ集成测量模型的建立与标定技术,测量视角的规划技术,多视角测量数据的配准与拼接技术等。实验结果与本文开发的光学坐标测量系统是有效的。     

基于自标定算法的钢管截面轮廓测量方法研究

为实现螺旋钢管生产过程中钢管截面在线非接触测量 ,本文提出一种利用光学位移传感器对螺旋管截面尺寸形状在线检测的方法。在介绍了测量方法原理的基础上 ,开发了一套用于测量系统自标定的标定算法。通过系统标定实验和对 5 0mm钢管截面简单测量实验证明了自标定算法和截面测量算法可靠。为进一步建立完善的螺旋管在线测量系统奠定了理论和实验基础。     

基于2D激光技术的轴径在线精密测量方法北大核心

针对轴径测量方法在精度、可靠性和适应性等方面存在的问题,提出一种基于2D激光测量和全量程标定校准的轴径精密在线测量方法。采用2D激光轮廓传感器同步采集检验剖面的二维坐标数据,基于采集的坐标数据和最小二乘拟合算法求解被测轴的半径,基于最小区域原则优选检验剖面,采用全量程标定校准方法建立轴径测量误差模型,利用误差补偿算法实时补偿系统的非线性误差,提高轴径测量的精度。研究结果表明,该方法测量相对误差小于1%,实现了免拆卸情况下的轴径非接触、在线、高精度测量。     

正交并联六轴力传感器耦合误差测量模型及实验分析

为解决并联六轴力传感器量程提升受限问题,设计了一种正交构型并联六轴力传感器。正交并联六轴力传感器是基于并联六轴力传感器的一种构型上的改进,具有承载能力强、解耦性能良好的优势,但同时该力传感器的耦合误差输出具有自身的特点。考虑该力传感器测量分支间摩擦以及正交结构自身特点引起的耦合误差输出,建立了正交并联六轴力传感器耦合误差测量模型。基于所建立的测量模型,通过数值算例分析探讨了传感器设计参数与两种耦合误差输出之间的影响关系,据此研制了一种正交并联六轴力传感器。最后对传感器样机进行了实验,得到其误差分布及检验测量精度。实验所得传感器各维力/力矩在各方向误差分别为0.43%/0.31%,0.18%/0.68%,0.80%/1.28%。     

应变式传感器及对接触网参数的测量研究

采用应变式传感器对准高速铁路接触网的动态应变量参数进行测量,分析了传感器的工作原理、温度补偿措施及动态测量误差,介绍了传感器的现场安装方法、测量系统的结构和光纤高低电压隔离信号传输方式,并得到了准高速下接触导线的应变测量曲线。