摘要：本文设计了一种应用于微小车床对刀的二维对刀间隙检测装置,采用正交方式布置构建光学图像测量系统,建立了基于图像处理技术的微小车床对刀间隙检测系统;利用标准量块对光学系统进行精确标定,并应用于微小车床进行微小对刀间隙的测量。将对刀间隙光学检测系统安装在自研的微小车床上,通过车床微动平台施加微小位移进行系统验证。实验结果表明:该检测装置能够快速有效地进行微小车床对刀间隙识别与检测,系统检测精度达15m。实验同时验证了对刀间隙检测算法的正确性,可用于微小车床的精密对刀。

摘要：为实现500 kV架空输电线路自动化巡检,设计制造了适合于高纬度寒区应用的机载电力巡线光电稳定吊舱系统。根据我国寒区电力巡检特点及任务,确定了系统主要技术参数;根据目标最小分辨率设计了光学成像系统;采用了主动式陀螺稳定技术、被动式机械减振和电子稳像技术保证了系统的高稳定精度,采用三闭环结构提高了系统的控制带宽;采用抗低温设计保证系统的低温工作性能。系统稳定精度测试及寒区外场架空输电线路巡查试验结果表明,机载电力巡线光电稳定吊舱系统稳定精度优于30μrad,80 m距离内可清晰识别销针、R/M销等微小零件,其80 m目标最小分辨率优于2 mm;系统满足我国寒区冬季电力巡线应用要求,高纬度和低温环境下(40℃)应用优势明显。测试和实验结果验证了高寒区机载电力巡线光电稳定吊舱系统设计的正确性和合理性。

摘要：在光学系统中应用非球面元件可以增加光学设计的灵活性,改善光学系统成像质量,提高光学性能,极大地减小光学系统的外形尺寸和质量。通过深入分析轴对称非球面精密磨削成型过程的加工特性,以及工艺过程中的刀具与工件弹性变形、刀具半径误差、轴向对刀误差等主要加工误差因素的成因,建立了刀具与工件变形量模型、刀具半径误差补偿理论模型及轴向对刀误差校正方法,并将其运用到非球面精密磨削成型与抛光加工过程中。由实验可知:通过误差补偿与校正,加工时间节省了60%以上,Φ51.5mm口径非球面抛光后的面形精度PV值为0.15μm(0.237λ),RMS值达到0.023μm(0.036λ),满足加工精度要求。实验验证了理论分析及误差补偿方法的正确性,实现了轴对称非球面光学零件的快速加工与检测。

摘要：在光学系统中应用非球面光学元件能够提高光学系统设计灵活性,改善光学系统成像质量,缩小光学系统尺寸,在整体上减轻系统质量。本文通过系统分析轴对称非球面元件精密磨削工艺过程中的轴向对刀误差等加工误差因素,建立轴向对刀误差校正方法,并将其运用到轴对称非球面精密磨削与抛光加工过程中。由实验可知:通过误差补偿,加工时间节省60%以上,Φ80mm口径非球面抛光后的面形精度PV值为0.62μm(0.982λ),RMS值达到0.093μm(0.147λ),满足非球面面形精度要求。实验结果验证了理论分析与误差补偿方法的正确性,实现了轴对称非球面光学元件的快速精密加工。

摘要：给出了超高压输电线路巡线机器人结构方案,建立了基于巡线机器人末端执行结构几何参数的数学模型与力学模型;阐述了末端执行机构中的异形片刹车机构与末端执行器开合机构参数化设计与优化方法及实现过程;运用数值分析软件实现了末端执行机构的多目标规划和优化设计;利用有限元分析软件对优化设计前后的末端执行机构进行强度与变形分析,分析结果验证了机构模型的合理性及优化设计的可行性。

摘要：针对500kv超高压输电线路巡检作业需求,提出采用直升机挂载光电稳定吊舱巡线的方案,设计制造了高寒区直升机载电力巡线光电稳定吊舱系统;并挂载直升机在高纬度山区进行了寒区高压输电线路巡检,试验结果验证了高纬度地区直升机载电力巡线光电稳定吊舱系统设计的合理性和正确性。