摘要：针对角度动态校准时各测角系统间信号延时不一致问题展开研究。对信号延时差异带来角度同步误差的产生机理进行阐述,建立角度同步误差模型并明确与系统间延时差异间关系;设计并研制基于FPGA的信号同步触发采集电路,说明了定角触发在信号同步中的应用。搭建转台实验平台并开展验证实验,实验结果证明:在不同转速下,测角系统间角度同步误差与转速为线性关系,延时差异基本不变,保持在45.369~46.641μs范围内。

摘要：压力容器A、B类对接焊缝是重要受力部位,其质量参数测量是焊接质量评估重要环节,本文研究基于深度学习主动视觉压力容器焊缝质量参数检测方法。提出多缺陷共存下焊缝参数计算方法,突破焊缝缺陷参数共存下存在焊缝质量参数难以计算或无法计算问题;开展编码-解码图像特征点提取网络(EDE-net)结构设计,较好实现焊缝表面参数特征点一次性准确提取;研究深度网络结构化通道剪枝方法,有效提高压力容器焊缝检测实时性能。以不同尺寸压力容器焊缝为实验对象,结果表明Resnet50骨干的EDE-net网络在模型整体压缩率CR=0.5下,单张图片提取时间由0.31 s降低到0.19 s,减少38.7%;第三方检测机构给出测试报告,装置同时测量对接焊缝(A、B类)焊缝5个参数耗时<0.63 s,测量误差允许误差≤0.08 mm。

摘要：针对大型钢结构人工巡检劳动强度大和危险系数高的问题,本文研制了一种轮式永磁吸附爬壁机器人,并对永磁轮进行了优化。论文开展了机器人机械结构及永磁轮结构设计;针对机器人可能发生的三种失稳形式:沿壁面滑移、纵向倾覆和横向倾覆,进行了力学分析;为了提高磁能利用率,利用COMSOL软件建立三维模型,分析结构参数对永磁轮吸附力和吸附效率的影响,确定了最优结构尺寸。优化后,永磁轮吸附力达到357.8N,吸附效率提高了24.2%,机器人能在曲率半径大于0.87m的钢结构上可靠吸附。实验结果表明机器人能够在钢铁壁面上稳定爬行,验证了本设计的可行性和正确性。

摘要：为了提高转台测角系统精度,针对转台分度误差分离开展研究。在分析转台角度测量值的构成基础上,对傅里叶法分离分度误差原理进行阐述;设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道角度信号同步采集与传输电路,详细说明了同步采集、TCP/IP通信等电路设计。搭建转台实验平台,实验结果证明:信号采集电路能高速、稳定地传输数据,不同角度间隔下的双读数头,均可以应用傅里叶法分离转台分度误差,其中角度间隔为150°的双读数头分离效果最佳,将峰峰值为60.9″的误差减小至2.19″。

摘要：纹理图像中存在的光照、旋转、尺度变化使纹理分类成为一个极具挑战性的问题.针对传统的纹理分类算法在同时解决光照、旋转、尺度变化问题和实时性方面存在的不足,提出一种高效的光照、旋转、尺度不变纹理分类算法.首先利用原始图像及其2次高斯滤波图像构造尺度空间,采用带邻域主导方向的完备局部二值模式算法在不同尺度上提取光照、旋转不变的纹理特征;然后利用跨尺度取模式最大值的方法获得尺度不变的纹理特征;最后利用最近子空间分类器进行分类.在5个有代表性的纹理库上进行实验的结果表明,该算法不需要预先学习,能较好地解决纹理分类中的光照、旋转、尺度变化问题,并具有较高的实时性.

摘要：对绝缘油耐电压能力的考核通常采用绝缘油介电强度测量仪进行测试。采用普通高压分压器对绝缘油介电强度测试仪进行校准会出现2个问题:首先测试仪的带负载能力较弱,当分压器的输入阻抗小于测试仪的带载能力时,输出电压就会发生跌落;其次校准需要模拟测试时仪器的实际使用状态,校准装置需要具有与装有绝缘油油杯相同的阻抗。本文采用有限元分别对不同结构的圆盘电极、球形电极以及球盖形油杯电极进行建模计算,得到了不同油杯的电容量大小,同时用高精度LCR电桥对不同结构电极的电容量进行测量,据此设计了中间接地的双电容分压器的矢量信号测量装置,试验结果表明该校验装置可以有效匹配绝缘油介电强度测试仪的油杯阻抗,并能满足了对于测试仪矢量输出量值的准确溯源。研究了用全绝缘电压互感器对此标准装置进行校准,通过和中国国家高电压计量站的比对证明了用互感器串联加法校准的有效性。

摘要：为建立快速、灵敏检测欧洲樱桃绕实蝇的实时荧光定量PCR方法,本研究利用欧洲樱桃绕实蝇及其近似种类的线粒体DNA(mtDNA)中COI基因序列差异,设计筛选特异性引物和探针OYF/OYR/OYP,并对引物及探针特异性和灵敏性进行检测。结果表明,设计的引物和探针能够特异性检测出欧洲樱桃绕实蝇,灵敏度为0.001 ng/μL。

摘要：为了保证和提高光栅传感器在动态测量过程中信号细分结果的准确性和实时性,本文提出一种新型的莫尔信号数字锁相细分方法。该方法采用开环结构,根据光栅莫尔信号的实时频率,利用小数分频方法完成对光栅莫尔信号的细分功能;开发了基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字锁相细分电路,并对细分实现过程中的电路关键环节进行详细分析;使用自制的细分电路板分别验证了以信号发生器和实际信号为输入的细分算法有效性,并且将改进数字锁相细分方法与传统锁相细分方法进行细分效果对比,实验结果证明,本文设计的数字锁相细分算法能够在更高的莫尔信号频率和频率变化率情况下完成细分功能,因而能够更好的应用于动态测量场合。

摘要：在工程实际应用中,针对检测砝码重量不足的情况下,评估起重机结构的安全可靠性是检测中急需解决的问题.主梁挠度是起重机整机试验中最重要检测指标,因此,定量地掌握结构参数对主梁挠度的影响尤为重要.对于大跨度大吨位门式起重机,以往的解析计算都没有考虑一刚一柔支腿对主梁挠度的影响.文中针对通用大跨度大吨位门式起重机建立数学模型,在考虑主梁弯矩和支腿弯矩的耦合作用下,基于变分原理求得了门架结构主梁跨中挠度的解析解.然后设计实验模型,在WEW-600B型试验机上进行实验.实验数据表明,门架结构挠度的解析解较原有的计算方法,计算精度有很大提高,为门架结构的设计和检验提供了理论依据.

摘要：研究了一种通用的工业机器人位姿检测方法。其基本原理是以激光跟踪仪测量固定在机器人末端的4个参考点来间接测量机器人的绝对位姿,并与指令位姿比较,实现机器人位姿准确度和位姿重复性检测;其中,参考点坐标及机座坐标系通过多姿态约束同步标定,并设计非线性标定算法。通过末端带有制孔执行器的KUKA KR210 R2700工业机器人的位姿检测实验表明:机器人的位置准确度为0.3 mm,位置重复性为0.06 mm,与标称指标相符,且工具中心点(TCP)坐标与直接测量的偏差小于0.015 mm,证明该检测方法的准确性可满足机器人位姿检测的需要,且无需特殊的机械工装,具有良好的通用性;采用基于多姿态约束的非线性标定方法,标定残差减小至0.35 mm,标定方法具有良好的鲁棒性,可有效地减小因机器人运动模型不准确引起的标定误差。