超声无损检测机械手的设计与实现

为了解决由平面、弧面、球面等组成的零部件的超声无损检测问题，提高检测的自动化程度和可靠性，提出了基于机械手的超声无损检测系统。借助于超声检测技术、机器人技术、数字控制技术、计算机技术等，研制了一种用于超声无损检测的机械手。该机械手由机械系统、控制系统、伺服系统、检测系统等组成，通过PC机控制，能够实现自动控制并实时获取坐标信息，有利于缺陷的定位、定量和定性分析，其结构简单，性能价格比高，不仅能够用于超声无损检测，而且也可以用于其他场合，具有广泛的适应性。     

一种超声检测机械手的结构设计

分析了无损检测技术的现状及其发展趋势,讨论了超声波检测的优点.设计了一种面向复杂曲面的超声检测用机械手,介绍了该机械手的组成及工作原理,该机械手具有结构简单、制造成本低、姿态调整速度快、检测范围大、适应性广等优点.结合超声测距原理,利用反求技术,该机械手可以重建被测工件的曲面模型.     

多通道虚拟超声检测系统研究

多通道虚拟超声检测系统由计算机、３块ＰＣ插卡（多通道超声发射／接收卡、超声图像卡与步进电机驱动卡）、聚焦探头和机械系统组成,能够实现,Ａ、Ｂ、Ｃ扫描成像,数据处理,缺陷定位,定性和定量分析,将计算机技术,虚拟仪器技术,信号和图像处理技术引入超声无损检测领域,拓宽了传统超声检测的应用范围。     

基于UML的超声三维可视化无损检测系统

为了满足工业无损检测中人们利用超声点云数据进行三维重建的需求,提出一种UML与组件技术相结合的用于超声三维可视化无损检测系统的建模方法.分析系统需求,并利用UML和组件技术相结合的建模方法,构建出超声三维可视化无损检测系统模型,包括系统的架构、需求、用例、静态类、活动、时序和组件部署模型,开发出超声三维可视化无损检测软件系统原型,并经过实例验证了建模方法的有效性.系统开发实践证明:基于UML和组件技术的超声三维可视化系统结构设计合理,复用性、维护性和可拓展性强,为研究超声点云的三维重建算法和将其用于工业无损检测的目标提供了实验依据和实验平台.     

超声无损检测及实验教学系统的研究与开发

开发了一套超声无损检测计算机集成系统。该系统集测试、控制、数据采集与模式识别于一体，系统扫查精度高、数字信号采集与处理功能强、有多种图形图像输出模式，能够用于多种材料结构的无损探伤和缺陷评价，满足工业产品的质量控制、新材料研发及无损检测实验教学工作的需要。     

无损检测新技术在电站锅炉检测中的作用探讨

近几年来,随着电磁技术与声学技术的不断发展,新出现的无损检测技术及仪器也得到了很大发展,而无损检测新技术能够确保电站锅炉运行过程中的安全性。本文主要对超声相控阵、超声导波以及内置旋转式超声波定量检测等新兴起的无损检测技术在电站锅炉中检测中的优点、缺点进行研究分析。     

高提离距离的横波电磁超声检测技术研究

为实现石油炼化厂区防爆环境下管道厚度的在线无损检测，通过磁场聚焦和线圈优化等设计，研制了高提离距离的横波电磁超声无损检测系统。实验中分别对厚度22 mm的标准试块和12.16 mm的管道进行了检测，结果表明，在提离距离6 mm以内，该研究能够满足炼化厂区的管道厚度检测需求，为电磁超声检测技术通过防爆设计和认证提供了可能。     

无损检测技术在土木工程中的应用

结构的无损检测是土木工程研究的新课题,它可以评价构件的允许负荷以及寿命或剩余寿命;检测在制造过程中产生的结构不完整性及缺陷情况;可以有效地防止建筑物的突然破坏。研究人员通过研究用于结构损伤识别的多传感器信息融合技术、神经网络技术、负荷响应技术、非接触超声换能技术等无损检测技术,对无损检测技术的未来发展进行了展望。     

Hilbert-Huang变换在非线性超声无损检测中的应用

为了提高非线性超声无损检测方法对缺陷位置和相对大小的表征能力,该文将H ilbert-Huang变换方法用于非线性超声无损检测信号的处理。粗晶奥氏体不锈钢材料的非线性超声无损检测信号具有非线性、非稳态和低信噪比的特性,H ilbert-Huang变换对此类信号的特征提取具有独特的优势。实验结果表明:通过H ilbert-Huang变换的瞬时频率能够确定缺陷位置,瞬时幅度可表征缺陷的相对大小;该方法达到了对0.6mm晶粒平均直径的粗晶奥氏体不锈钢中65 mm深、0.8 mm平底孔的小缺陷检出能力,说明H ilbert-Huang变换有效提高了非线性超声无损检测的缺陷表征能力。     

浅论压力容器无损检测技术

由于现代工业的不断发展,对产品质量、结构安全、使用可靠性等提出了新的要求,因为无损检测技术具备不破坏试件与检测灵敏度高等优势,因而其应用越来越广泛。本文阐述了无损检测技术的特点,分析了射线检测、超声检测、涡流检测、声发射检测、磁记忆检测、漏磁检测、红外检测等七种常见的压力容器无损检测技术,并对如何选择压力容器无损检测技术进行了探讨。     

复合材料多界面脱粘超声检测技术

本文分析了各种复合材料多界面脱粘检测技术的优缺点，如X射线照相、X射线CT、超声脉冲回波技术、超声穿透技术和超声谐振技术等．提出了能够检测金属基复合材料多界面脱粘的“板波诱发波超声检测技术”的原理，并在实际试件上进行了研究，给出了第一界面、第二界面、第三界面的脱粘检测结果和两个界面的脱粘检测C扫描图像．     

基于二次调节的锻造操作机重力势能回收与再利用

针对传统阀控式锻造操作机夹钳下降时重力势能被浪费的情况,通过采用二次调节技术与原液压系统相结合,构建了一种节能型锻造操作机液压回路.基于该液压回路对夹钳重力势能的回收与再利用提出了恒压差的压力闭环控制策略,并且基于某企业100 kN锻造操作机进行了仿真研究.结果表明,这种节能型锻造操作机液压回路在满足系统控制特性指标的基础上,具有良好的势能回收及能量再利用效果,可以降低液压系统的能耗.      

多功能数控等离子束表面冶金设备与工艺研究

研制了一种用于金属材料零件表面抗冲击耐磨损强化处理的多功能数控等离子束表面冶金设备,并在该设备上进行了初步的工艺试验研究。该设备采用PLC三轴控制和抗干扰系统,X、Y、Z三轴联动。可以实现多工位和复杂形状表面的冶金强化处理。采用了CAD设计和电脑模拟安装及演示,使设备的可靠性得到极大保障。     

基于STM32的机械臂运动控制系统设计研究

为了提高机械臂运动的准确性以及提高机械臂的控制效率,运用STM32处理器设计了一种机械臂运动控制系统。采用STM32作为主控系统的核心,通过角度位移传感器构成机械臂的感知模块,利用舵机驱动电路构成机械臂的运动模块,从而形成机械臂运动控制系统的硬件单元。以模糊PID控制理论为软件核心,对机械臂运动过程中的轨迹偏差进行计算,形成控制量。主控器STM32将根据控制量对机械臂的运动模块发出调控信号,使得机械臂能够快速回归预定的运动轨迹。实验结果表明,本文所设计的机械臂运动控制系统,能够快速、准确地对机械臂的运动状态进行控制,提高机械臂运动的准确性。     

机械臂位置跟踪自适应反演滑模控制律设计

针对机械臂位置跟踪控制问题,设计了一种新型自适应反演滑模控制律。该方法利用机械臂各关节的位置和速度误差建立了滑模面函数,并根据反演原理设计了反演滑模控制律。然后,通过设计合适的自适应律对外部扰动进行在线补偿,降低了系统对外部扰动的敏感性,有效地抑制了系统的抖振。最后利用Lyapunov定理证明了系统的稳定性。仿真结果说明该控制律具有较好的控制性能。     

Study on co-simulation model of forging manipulator based on virtual prototyping

Based on the characteristics of integrated virtual prototype technology,the mechanical system sub-model,the hydraulic system sub-model and the control system sub-model of a forging manipulator system have been built using a variety of software,and a forging manipulator multidisciplinary cosimulation model has been also built using a method of simulation models interface.Then the simulation and experiment are finished,and the result of the experiment is in good agreement with the result of the simulation.It shows that the co-simulation model established can simulate accurately parameter changes in real time during the moving of the forging manipulator such as displacement,velocity and pressure flow,which is of important significance for the optimized design of the forging manipulator system to establish the models.     

非正交系坐标测量系统

为在有限的空间内实现具有特殊要求的球壳类工件的自动非接触测量，将机器人技术与激光非接触测量技术相结合，研制了一种新型的非接触式非正交系坐标测量系统。该系统以串联机械手作为测量主体，采用激光位移传感器和CCD摄像头进行非接触测量，可实现球壳类及回转类工件的几何尺寸和表面缺陷的非接触高精度测量。实验数据表明该测量系统已经达到较高的测量精度。     

机械手智能测控系统设计

在现代自动控制系统中,为了尽可能地减小工人的劳动强度和提高工作效率,利用PLC技术和数字PID算法,对传统的机械手控制系统进行了智能化的改造,研制了智能机械手．理论分析和实验结果表明：该系统可对机械手实施测控任务,实现机械手的智能化控制,从而提高了机械手的工作效率和可靠性．可广泛应用于自动控制领域．     

交互式遥操作机器人实验平台设计及其应用

实验平台由主机械手、从机器人、远程视频监控和虚拟从手4个子系统组成,其中主手为自行研制的HC01异构式力反馈手控器,从手为日本安川公司的MOTOMANSV3X型6自由度工业机器人.在此平台上可以进行通信时延、遥操作工作模式、临场感技术、虚拟现实技术和交互技术等方面的研究.最后,以预见显示模式为例,进一步说明了实验平台的用途和用法.实验表明,在30 s大时延情况下,预见显示模式时主手可以成功控制从手完成物体的抓取、移动和放置等操作.