经纬仪大尺寸柔性三坐标测量系统的开发与应用

介绍了自主开发的基于多台(两台以上)电子经纬仪/全站仪组成的大尺寸柔性三坐标测量系统Metroln的系统设计思想、数学原理以及系统的构成与功能.测试表明该系统点位测量不确定度可达0.05mm,并概略介绍了系统在某航天器推进舱检测中的应用.     

机载温度、压力实时检测控制系统

为实时监测飞机机舱内温度、压力等参数,增强飞机飞行性能及安全性,设计了一套机载温度、压力实时检测控制系统,以AT89C51单片机为核心,以MAX192等芯片构成外围电路,对温度、压力信号采集、处理并实时控制。在压力范围为0～1.2Mpa和温度范围为-40～+80℃的实验条件下,压力误差为0.01Mpa,温度误差为±1℃,满足系统要求。实验证明,系统硬件结构简单、性能稳定可靠、抗干扰性强。     

现场双经纬仪三维坐标测量系统

分析了经纬仪透视投影模型以及双经纬仪三维坐标测量模型。采用线性与非线性相结合的方法来求解双经纬仪坐标测量系统的参数,首先由8个以上空间点在两台经纬仪投影平面内对应的投影坐标计算出本质矩阵E,通过本质矩阵E的奇异值分解以及空间绝对距离的约束采用线性方法求出右经纬仪的投影矩阵,然后建立包含空间点在两台经纬仪投影平面内投影点固有约束以及空间点三维坐标在内的目标函数,并以线性方法求出的参数为初值,采用非线性优化的方法求解最优测量系统的参数。该方法保证了求解参数为全局最优,且求解速度快。试验结果表明,该方法切实可行。     

非金属工件电镀表面缺陷现场检测技术的研究

生产过程中对表面缺陷的检测非常需要。介绍了一种为现场设计的非金属电镀工件表面缺陷检测技术 ,系统在计算机信息技术、图像处理技术和自动测控技术相结合的基础上开发而成。该技术设计了具有均匀散射照明光源的 CCD光电检测系统 ,通过图像处理和计算机自动控制 ,由执行机构自动分选出带有表面缺陷的工件。该系统有效的解决了电镀工件表面的强反射光给图像处理和检测带来的困难 ,适于生产现场自动检测应用。     

外部测量装置的捷联惯导对准方法

在室内组合定位系统中,不同子系统之间相互姿态关系的确定是通过对准过程实现的。使用惯性器件进行组合定位,通常航姿参考系统AHRS是以地理坐标系(E-N-U)作为导航坐标系。然而,在室内导航任务中,导航坐标系一般根据用户需求建立在厂内标志点或工装坐标系等自定义位置。针对这一问题,提出一种将地理坐标系与自定义坐标系相互转换的新方法,通过激光跟踪仪建立的外部基准,提出了基于方向余弦矩阵的标定算法,实现了地理坐标系与外部参考坐标系之间的相互转换。实验结果表明:AHRS任意位姿下的转换姿态角度均方根误差小于0.25。     

基于ISO质量体系认证在线计量数据智能统计和查询

ISO质量体系认证标准要求对计量数据进行计算和评价。公司的信息管理系统可以自动计算统计参数，并可以方便的进行分析和查询，提高企业工作效率，改善产品质量。论文为国家自然科学基金“现代制造质量控制、溯源中若干理论问题与技术基础的研究”(项目号：59735120)中的一部分。     

基于结构光扫描的彩色三维信息测量技术

提出了一种基于线结构光扫描的彩色三维信息测量方法，建立了扫描测量的数学模型，利用一种圆孔阵列平面靶标完成了系统光平面参数的标定。利用所研制的系统对一标准棱块进行测量，空间测量精度优于0．1mm。提出了通过计算测量点对应彩色图像中像素坐标获取颜色信息、对整个扫描数据进行颜色渲染的方案，并对小花盆进行了三维测量和颜色渲染，获得了完整准确的彩色三维数据。系统具有测量精度高、颜色渲染快速和准确的特点。     

一种通用的嵌入式系统应用框架研究

为达到可重用、可扩展、可维护等要求，应用程序框架一般要采用多种设计模式进行设计。消息是Windows平台的基本驱动模式，该文基于消息驱动的方式，采用MVC及Publish等设计模式，讨论了一种通用的应用程序框架结构，给出了系统关键类的部分源码，该架构不受限于具体的嵌入式系统平台。     

机器人定位精度标定技术的研究

机器人末端位姿的精度依赖于各连杆几何参数的精度。为了提高机器人的位姿精度，需要对机器人进行标定，为此必须研究机器人运动学模型的建立方法。基于MDH模型和微分运动学，识别出机器人的各个连杆几何参数误差对机器人位姿精度影响程度，并结合最小二乘算法，对机器人的定位精度进行修正。实验表明，该方法适合对机器人几何参数误差的标定，并且能够提高机器人的综合性能。     

基于两步法线阵CCD标定技术研究

线阵CCD具有高采集率、宽视场的优点，一般应用在高速扫描系统中，CCD与扫描物间的相对位姿不仅影响扫描范围，而且影响其扫描精度，所以需要高精度标定CCD位姿参数。文中首先给出了线阵CCD全位姿的数学模型，通过不断对模型的变换处理，将模型参数分离为两组，分别表征CCD的视范围及物像映射关系，两者既独立又相互联系，可以独立进行标定，简化了标定过程。