探针焊接台研发设计

文章根据陶瓷机片、PCB板及探针的尺寸、结构和加工要求,进行了探针焊接台的加工工艺分析。为保证焊接过程中的稳定性,设计中加入了手动调节和视觉系统,以三轴调节系统为主的加工方案,对焊接台主要零部件进行了结构设计,采用固定陶瓷机片和PCB板,视觉系统成像,由X、Y、Z轴调节探针尖端位置,确保了焊接精度及稳定性,提高工作效率。设计完成后进行了投产试制,结果表明设计原理及结构是合理的,焊接后的探针符合工艺要求。     

鲤鱼鳞片断面的微观结构及纳米力学性能

天然生物材料的研究逐渐从宏观转向微观,其微观结构将为人工材料的设计提供有益的参考。为此,利用体视显微镜和三维激光扫描共聚焦显微镜观察了鲤鱼(CyprinusCarpioHaematopterus)鳞片断面的微观结构,并使用纳米力学测试系统测量了鳞片断面的纳米力学性能。结果表明,鳞片为层状复合结构,且各层的纳米硬度值存在较大差异。     

基于单片机的土壤湿度测试仪的研究

根据土壤介电测量的通用模型,采用探针式电容传感器,设计了土壤湿度单片机测试系统,阐述了其组成和工作原理,并通过上位机实现自动监测和自动灌溉。实验结果表明：该测试系统具有测量精度高、显示直观、操作方便等特点,可以满足生产实践中的要求。     

基于交流“四端法”的土壤电导率在线实时检测系统

设计了一种土壤电导率在线实时检测系统,给出了交流"四端法"测量土壤电导率的全套设计方案,完成了信号源、交流恒流源、探针结构、传感器信号调理电路以及采集系统的设计,与直流"四端法"土壤电导率传感器相比,交流"四端法"测量土壤电导率方法具有更佳的检测性能。通过与国外同类产品对比研究,本测试系统性能达到了国外同类产品水平,具有更高的性价比。以北京地区土壤为测试样本,本系统检测量程:0~1 520μS/cm,检测误差:-2.2%~2.4%,动态响应时间:544 ms,测量带宽:1 MHz,满足土壤电导率实时在线测量的要求。     

轴类零件电跳动在位测量方法

电跳动误差反映了轴类零件表面材料的电磁性质分布差异,加工过程中对此类零件电跳动进行在位测量有助于检验电跳动是否满足加工和机器运行的要求,对控制产品的质量和保证工作性能十分重要。本文提出了一种基于电涡流的电跳动轴类零件在位测量技术,首先介绍了电涡流传感器的工作原理及其电涡流分布规律,然后建立了电跳动检测的有限元分析模型,最后搭建了电跳动在位测量系统,针对空压机转子进行了电跳动在位测量试验,测量结果验证了系统的有效性。     

卷盘式喷灌机水涡轮性能测试系统研究

为了测试卷盘式喷灌机水涡轮的水力性能,设计了基于MSP430F169单片机的测试系统。该系统分为水力参数测量模块、输出轴参数测量模块和制动器控制模块。其中,水力参数包括入口压力、出口压力和流量;输出轴参数包括转速、扭矩和轴功率;制动器控制模块控制磁粉制动器的输出扭矩。设计并研制了各个模块的软硬件,实现了对水力参数和输出轴参数的实时采集和显示。通过调节阀门和制动器输出扭矩,得到了在不同转速下水涡轮的性能参数,并对实验数据进行了误差分析。结果表明,该系统能对测试参数进行同步采集,测试精度较高,得到的试验数据为水涡轮的优化设计提供了依据。     

新型三维声强虚拟测量分析仪

在传统声强测量技术的基础上,提出了一种新型的三维声强测量方法,并设计了相应的硬件系统和软件系统,开发出一套三维声强虚拟测量分析仪。通过对单声源声场的测量,验证了该系统的有效性和对声源定位的准确性。     

联合收割机行走轴扭矩测试标定方法研究

底盘行走系统是联合收割机的核心模块。通过分析行走轴的结构特点及工作方式,巧妙地利用韦斯通全桥电路的和差特性、温度补偿特性等,基于无线传感测试技术构建测试系统对行走轴进行测试标定。同时,利用有限元技术对测试系统进行了验证,该测试系统线性度为4%F·S。验证结果表明,该标定方法简便可行,测试系统方案合理。     

二轴桁架机器人控制系统的设计

文章介绍了二轴桁架机器人的PLC控制的工作原理及系统软硬件设计以及伺服系统的参数计算方法。该控制系统以PLC为核心,X轴和Z轴的运动分别由两套伺服系统控制,并以触摸屏为人机界面。由于二轴桁架机器人具有高可靠性、高速度、高精度等特点,因此非常适合智能工厂,物流系统行业的应用。     

基于GPS的汽车横摆角速度和侧偏角工程测试方法

面向汽车动力学控制系统产业化开发中的冬季试验和夏季试验,基于GPS技术设计了汽车横摆角速度和侧偏角工程测试系统和测试精度验证系统,并给出了具体的数据处理方法.阐述了两套系统的硬件设计、试验方法,并根据同步采集的试验数据对比分析了车身方位角、横摆角速度和侧偏角的测量精度.结果表明:测试系统定位能力较差,但横摆角速度和侧偏角测量精度与验证系统接近,满足汽车性能道路试验的要求.     

三维触发式坐标测量机测头误差分析与性能实验

阐述了基于光纤布拉格光栅原理的三维触发式坐标测量机测头传感系统及控制箱设计方法,从机械结构、传感信号解调系统以及测量过程中逼近速度和逼近距离等几个角度分析了测头误差来源.根据测头的设计参数要求进行了测头的灵敏度、复位性和测力等性能实验,结果表明该测头单方向重复定位精度为20 nm,灵敏度为50 nm,测量力小于5 mN.     

摆头转台型五轴机床旋转轴运动误差测量与辨识

为了快速、系统地辨识摆头转台型五轴机床旋转轴几何误差中的12项运动误差,提出了一种基于球杆仪(Double ball bar,DBB)五次安装的运动误差测量辨识方法。首先,结合摆头转台型五轴机床旋转轴分布特征,基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了旋转轴局部坐标系下的测量模型,表征了空间误差向量与几何误差项之间的映射关系。其次,通过设置DBB初始安装位置及方向,实现了不同测量模式之间的连续切换,从而构造了五次安装法,辨识了摆头转台型五轴机床2个旋转轴共计12项运动误差,降低了DBB安装误差对测量及辨识结果准确性的影响。最后,在摆头转台型五轴机床上利用五次安装法进行基于DBB的运动误差测量辨识实验以及虚拟圆锥台轨迹测量实验,利用辨识值进行误差补偿,结果显示两个旋转轴的几何误差平均降低了48. 89%和51. 49%,虚拟圆锥台测量轨迹的半径偏差降低了50. 52%。误差补偿结果验证了测量、辨识的准确性和有效性。     

长悬臂坐标测量机动态力引起的误差分析与控制

根据长悬臂测量机具有长悬臂和弱刚度的特性,分析了测量机动态力的来源,研究了动态力对测量机测量误差的影响和测头附加动态误差的来源,得出测量机测头附加动态误差具有三维特性,各个方向附加动态误差与3个方向导轨系统振动特性有关.推导了悬臂测杆系统振动数学模型,根据该模型采取了相应的动态力控制措施,实验结果证明了所采取控制措施的有效性.     

基于激光雷达的作物收获导航线实时提取方法研究

为提高联合收获机无人驾驶导航路径的精度,本文提出一种基于激光雷达的作物收获导航线实时提取方法。搭建点云数据采集系统,利用平面拟合法确定激光雷达安装高度和安装角度。利用三维激光雷达扫描收获机前方作物的点云数据,结合IMU惯性传感器反馈的姿态信息,实现作物点云数据从激光雷达坐标系到车体坐标系的变换。基于激光雷达扫描视场角、安装高度和安装角度获取感兴趣区域（ROI）的坐标,并对感兴趣区域进行直通滤波和统计滤波,去除灰尘、秸秆粉末等噪声的影响,以实现点云数据无效点和离群点的剔除。提出一种基于栅格八邻域高程差的作物收获导航线快速识别算法,以点云栅格化后在Z轴方向上的坐标值作为检测依据,定义某一栅格与其8个相邻栅格在Z轴坐标上的差值为高程差,遍历栅格并根据设定阈值进行比较判断,实现收获边界点的有效提取。采用最小二乘算法进行收获边界点的拟合,实现田间作业过程中作物收获导航线动态提取。田间试验表明,该方法具有较好的鲁棒性,能在作物稀缺、杂草较多等情况下保持较高的准确性,其中前进方向偏差角平均值为0.872°,割台横向偏差为0.104m,收获导航线准确率为93.5%,可为联合收获机工作提供辅助导航,提高无人驾驶的准确率。     

扫描声强法测量声功率时扫描参数的确定

以单极子、偶极子声源为例，建立了矩形测量面锯齿形扫描路径扫描声强法测量机器声功率的误差函数的数学模型，分析了矩形测量面大小、扫描测量面到声源的距离、扫描线密度对声功率测量误差的影响。根据声功率测量误差仿真曲线，给出了测量机器声功率时矩形测量面尺寸大小、测量面距声源距离、扫描线密度的确定方法。依此方法确定矩形测量面几何参数，提高了测量效率，为快速准确地测量声源的声功率奠定了基础。     

码垛机器人运动动力学分析

未来市场发展，工业化进程会不断加深。码垛机器人有比较合理的运动动力学特性，被广泛应用。以技术为核心，码垛机器人向着智能化方向发展，力学分析是机器人设计的重要环节。以码垛机器人的Z轴升降机构动力学分析为主，对机器人整体进行了研究，并进行了相关计算，验证了Z轴方向受力的合理性。      

大型收获机械发动机孔组位置度误差在线检测方法

发动机是收获机械的动力源，其安装位置精度将直接影响整机装配质量，进而关系机器的作业效率和可靠性。由于收获机械底盘机架结构复杂、表面粗糙度大，现有测量方法及设备难以满足大跨距孔组位置度误差测量需求，针对收获机械发动机安装孔位置度的自动化测量需求，提出了基于机器视觉的大跨距孔组位置度误差在线检测方法，通过建立孔组位置度误差模型，使用多部工业相机获取安装孔二维图像，通过相机在线标定、图像增强处理、特征提取、坐标变换等手段，实时测取并计算安装孔组之间的位置度误差。在此基础上，基于LabWindows/CVI平台，开发了自动检测软件，实现了发动机安装孔位置度的快速检测。以某型玉米收获机底盘机架发动机安装孔组为对象开展了试验研究，结果表明，利用该方法能够有效获取安装孔组的位置度关系，建立的孔组位置度误差模型能够进行误差分析与评定，在分辨率和测量精度上均优于传统测量方式，检测效率较高，能够满足生产线自动化检测需求。     

柔性坐标测量机参数辨识方法

设计了一种六自由度关节式柔性坐标测量机,并对该测量机测量方程中的参数进行了辨识,提出了一种快速简易的单点锥窝标定方法。该方法基于单点锥窝提供的空间单点基准,利用非线性最小二乘中的高斯-牛顿法,求解测量机测量方程的参数值。实验结果表明,该方法能够有效提高测量机的整体精度,且操作简单、计算效率高。     

基于虚拟仪器技术的联合收获机出厂质量终检系统

提出了基于虚拟仪器技术的联合收获机出厂质量自动检测系统;参照联合收获机质量检测和评价标准,通过对大中型联合收获机故障类型和故障率的综合分析,提出并确定了联合收获机出厂质量终检参数,并针对不同参数类型研究了快速检测方案;最后,以联合收获机制动性能为例,将反力滚筒式制动试验台引入检测线中,结合LabWindows/CVI软件开发平台和多通道自主结合式数据采集器,对联合收获机出厂质量终检系统进行了准确性、可靠性及安全性验证.     

谷物联合收获机自动测产系统设计——基于变权分层激活扩散模型

为了使联合收割机具有自动测产功能,提出了一种基于变权分层激活扩散的产量预测误差剔除模型,并使用单片机设计了联合收获机测产系统。测产系统的主要功能是:在田间进行作业时,收割机可以测出当前的运行速度、收获面积及谷物的总体产量。数据的采集使用霍尔传感器和电容压力传感器,具有较高的精度。模拟信号的处理选用了ADC0804差分式A/D转换芯片,可以有效地克服系统误差,数据传送到单片机处理中心,对每一次转换都进行一次判断,利用变权分层激活扩散模型剔除误差较大的数据,通过计算将数据最终在LCD显示屏进行显示。将系统应用在了收割机上,通过测试得到了谷物产量的测量值,并与真实值进行比较,验证了系统的可靠性。