摘要：针对大型装配制造业中的大尺寸、高精度、高效率、低成本的测量要求,提出了一种通用的基于多传感系统协同测量的联合平差组网方法。首先,介绍了多传感系统协同测量的工作模式与基本原理;然后,设计了一种基于联合平差的组网方法,该方法以系统的传感单元观测值构建约束方程,采用了Levenberg-Marquardt算法完成优化函数的求解,为完善求解过程设计了基于后方交汇原理的迭代初值获取方法;最后,在现场设计了精度验证实验,数据表明由室内GPS和激光跟踪仪组成的协同测量网络的测量误差小于±0.06 mm,验证了算法的正确性和精度。

摘要：为检测整机发动机管路是否满足最小间距的设计要求,提出了一种基于点云数据的发动机管路最小间距计算方案,方案包含5个步骤:①从点云数据中划分出不同管路的数据;②基于管路点云数据的空间分布构造等间隔栅格,计算栅格中心点作为管路的趋势线数据;③在管路各趋势线数据点位置上构造垂直平面,将管路点云数据投影到最近的垂直平面上,获得各个垂直平面上呈圆弧状分布的投影点数据;④对各垂直平面上的投影点数据进行最小二乘圆拟合,得到拟合圆圆心及其半径值,将拟合圆圆心作为管路中心线数据;⑤采用遍历法计算两条管路中心线数据的最小间距,中心线最小间距分别减去两条管路的半径值则得到两条管路的表面最小间距。通过12条管路验证了方案的准确度。实验结果表明:管路最小间距偏差在-0.35~0.46mm之间,管路半径偏差在-0.08~0.22mm之间。该方案的实施有助于管路间距数字化检测的实现,且方案的计算结果具有较好的鲁棒性。

摘要：简要分析了的铁路限界测量技术的发展,总结了目前动态限界获取的三种主要技术手段,比较了它们之间的优缺点;提出了采用基于数字相机的单目视觉测量方案,实现了一种动态限界的非接触测量方法;介绍了测量原理、目标特性分析、光斑位置计算、高速图像存储设计等关键内容,根据使用要求给出了相机和图像采集卡选用的关键参数;分析系统对连续写入速度的需求,给出了解决方案,测试了高速存储系统的连续写入速度。通过多个试验验证了图像测量的重复性和位移测量的误差,符合设计指标和使用要求;通过整车测量试验验证了系统的测量能力。

摘要：激光跟踪仪作为大尺寸精密坐标测量仪器,其动态定位误差精度备受关注。而其校准技术还停留在静态校准和动态跟踪性能校准的状态下。在少有对激光跟踪仪动态定位误差校准的前提下,通过对激光跟踪仪的误差分析,提出了基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准方法,并对校准模型中运动目标的规律和运动轨迹进行了分析,设计了激光跟踪仪校准实验。实验结果论证了校准方案的可行性和必要性,对最大测量速度赋予了更为详细的定义。

摘要：微通道热压成形机是大连理工大学微系统研究中心研制的塑料微流控芯片自动制造系统中的重要组成设备。文章介绍了塑料微流控芯片微通道热压成形制作工艺,对所研制的微通道热压成形机的机械结构、温度控制、压力和位移控制以及系统软件的设计特点进行了说明,给出了主要性能指标。微通道热压成形机既可以作为单独的设备使用,也可以与其他设备联成系统。

摘要：针对现有的6D传感器精度低、通用性差的问题,设计了一种基于视觉原理的高精度6D传感器。分析了影响6D传感器精度的因素,着重考虑目标点的数目、位置和材料因素。设计了空间分布的6点红外发光目标的传感器结构。为实现高精度测量,利用双经纬仪系统对6D传感器的结构参数进行校准,研究了6D参数解算数学模型,设计了基于Levenberg—Marquardt(LM)的解算方法,采用了拉格朗日乘子法解决了算法迭代初值获取问题。实验数据表明:与标准装置对比6D传感器三个旋转角的均方根误差分别为0. 017°,0. 013°和0. 016°;三个平移参数均方根误差分别为0. 077,0. 095 mm和0. 079 mm。该传感器具备较高的现场应用价值。

摘要：在国家科技创新,数字化设计制造高速发展的背景下,先进的数字化制造与传统的"先制造后检测再校准"的计量保障模式的矛盾愈发突出。以几何参数的数字化计量保障能力为例,通过分析对比国内外航空数字化设计制造工程中的几何参数计量保障工作现状,提出在飞机全生命周期内要保证产品数字化制造的几何尺寸精度,应依据新的产品几何规范,从产品的数字模型定义出发,面向数字化设计制造协同的关键过程和关键参数的测量溯源性要求,研究架构新的数字化计量保障技术体系,并就体系架构展开探讨。

摘要：主要描述了一种快速6自由度测量系统的硬件及软件设计,该测量系统能够对无人机遥测平台上机载载荷进行实时安装检测,确保所有搭载的载荷都能实时调整到预定位置上。系统基于视觉测量原理,利用固定式多目标光学靶的空间坐标将物体的空间位置姿态的变化反演出来,实现物体的6D快速测量,其中角度测量重复性为0.05°,位置测量重复性为0.05 mm。

摘要：针对大型装备制造业中大部件对接测量任务的大尺寸、高精度、高效率、高可靠性的测量需求,设计了一种采用激光跟踪仪与室内GPS的协同测量方法,该方法可集成两个系统各自优势满足测量需求。在研究两种系统的测量原理和方法的基础上,提出了一种基于多传感单元观测值的基本约束方程构建方法,同时引入一维基准尺和三维坐标场两种几何约束构建相对约束方程用以提高组网精度。利用Levenberg-Marquardt迭代算法完成最优化求解,为提高迭代效率和精度设计了基于后方交汇的迭代初值计算方法。现场条件下的精度验证实验数据表明,室内GPS和激光跟踪仪组成的协同测量网络的测量误差小于±0.06mm,验证了算法的正确性和精度。

摘要：大型装备制造业中,自动化程度的提高为数字化测量提出了新的要求。同时,测量对象的多样化和测量技术更新使得传统的单一参量测量技术难以满足制造业需求,大尺寸坐标测量技术成为大尺寸测量的主要手段及重要发展方向,并得以广泛应用。大尺寸的一维位移测量可以通过溯源手段达到很高的精度,研究一种基于多个距离约束的坐标测量方法。首先介绍了组网算法的数学模型,然后给出了最优化的求解方法,为完成求解还设计了合理的迭代初值获取方法,最终可通过迭代解算出多个测量站位的位姿和多个控制点的坐标,达到高精度组网的目的。最后,设计精度验证实验,结果表明该组网方法与一维标准器比对的距离测量精度优于±3um,与正四面体标准器比对的坐标测量精度优于6um。