基于无衍射光的三自由度误差测量方法

【目的】采用轴锥镜产生无衍射光作为光源,提出了一种基于无衍射光的3自由度误差测量方法。【方法】测量部分由1面反射镜和2面分光镜组成,并固定于可以在3个自由度上转动的工作台上。工作台转动产生的3种角度偏差(偏摆角、俯仰角和滚转角)将造成2个不同位置处CCD接收到的光斑中心位置发生变化。【结果】通过理论分析得出了3种角度误差对应的变化量,并给出了模拟和实验结果。【结论】实验结果和模拟得到的理论值相一致,表明该方法能准确测量3自由度误差。
     

无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术.此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性.由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小、操作简单、分辨率高等优点.     

无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术。此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性。由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小,操作简单,分辨率高等优点。     

精密运动平台的五自由度误差同时测量方法

提出一种同时测量运动平台五自由度误差的方法。采用准直的激光光束作为基准,仅以角锥棱镜作为误差测量的敏感器件,由1个斜方棱镜和聚焦透镜并辅以光电位移传感器组成测量系统。研究结果表明:直线运动平台2个直线度误差和3个角度误差可同时测量,且测量头无电缆连接;测量直线度误差的分辨率小于0.1μm,角度误差的分辨率小于1″;直线度和角度测量精度分别达到1μm和5″。测量系统结构简单,易于安装和调节,适用于运动平台多自由度误差精密测量。     

基于VRML的三自由度机器人替身建模

虚拟现实利用计算机发展中的高科技手段,借助计算机技术及硬件设备创造出一个虚拟的境界,使参与者获得与现实一样的感觉.替身是代替真实用户访问虚拟世界的载体.本文以三自由度柔性机器人为研究对象,采用建立人体替身模型常用的多关节体建模方式,同时利用VRML空间坐标的变换层系来建立分层关节点嵌套的三自由度柔性机器人替身模型.     

基于三自由度直升机的远程实验系统设计

为了将三自由度直升机应用到实验教学中去,设计了一个基于Internet的网络实验平台. 该平台采用Browser/Server结构,Web服务器通过调用本地服务器的Web Service程序,通过Matlab/Simulink Real-Time Workshop工具箱对直升机进行实时控制. 实现了在校园网中任何一台计算机上远程登录进行实验,每个用户可以学习三自由度直升机的系统建模,验证非线性系统控制特性,并可将自己的创新控制算法上传到系统,验证控制算法的控制效果.     

无衍射光在直线度误差测量系统中的应用

无衍射光的中心光斑直径很小，且在传播方向上其尺寸不随传播距离而变化。将其应用于直线度误差测量系统，可以获得较高的测量精度。研究了无衍射光束的特性及其人实现方法，给出了测量系统的结构和参数。理论分析和实验表明这种新型测量系统可满足高精度测量的要求。     

无衍射光在直线度误差测量系统中的应用

无衍射光的中心光斑直径很小，且在传播方向上其尺寸不随传播距离而变化．将其应用于直线度误差测量系统，可以获得较高的测量精度．研究了无衍射光束的特性及其实现方法，给出了测量系统的结构和参数．理论分析和实验表明这种新型测量系统可满足高精度测量的要求．     

三自由度并联机器人平台

此并联运动平台能够作为模拟样机．可帮助有平衡功能障碍的患者提供平衡能力恢复性训练：可用于航天、航海人员的平衡能力的训练：也可用于船舶及航天、航空仪表台的姿态控制平台。同时，还可用于肢体具有运动障碍的患者的康复训练。如踝关节和腕关节的训练。机器人采用工控机控制。使用者可根据实际要求选择适合的倾斜范围和频率。     

基于ADAMS的制茶三自由度振动筛设计

设计一款三自由度串联振动筛.仿真结果表明,振动筛筛框运动轨迹与理论计算结果完全一致,能满足制茶工艺的要求.     

三自由度冗余并联机构灵巧度分析

4-RRR并联机构具有16种拓扑结构,可以分为四类拓扑结构。基于机构的逆运动学模型,得到雅可比矩阵,并将雅可比矩阵的量纲统一。以雅可比矩阵条件数的倒数作为灵巧度评价指标,比较四类拓扑结构的灵巧度。比较结果表明,第一类拓扑结构具有最好的灵巧度。     

基于圆环滤波的无衍射光定中算法

根据无衍射光斑特性提出一种定中算法.对光斑进行圆环滤波,求取单个圆环上的光强度平均值及其光强度差绝对值之和Q(r),确定多个圆环Q(r)的总和为目标函数,利用单纯形搜索算法,以搜索目标函数最小值来确定光斑中心点,并进一步优化算法,只选取几个圆环代替全平面的圆环滤波来求取目标函数.结果表明,定中算法的平均时间小于0.21 s,定位精度达到0.1个像素.     

三自由度并联机器人的精度分析

本文应用闭环矢量法对三自由度并联机器人机构进行位置分析,得出改机器人的运动学方程.提出了三自由度并联机器人输出位姿误差的分析方法,并且以第一支链为例对机器人的精度进行了分析.     

基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合新方法

并联机器人的构型设计即型综合是并联机器人设计的首要环节,基于螺旋理论,从并联机构运动链分类的角度,提出用约束添加法对三自由度并联机构进行型综合,让主动链控制所需的自由度,而从动链约束不需要的自由度;提出了相应主动链和从动链各种类型,并对约束链作了较详细的分类,通过不同组合可得到不同性能的新构型.最后通过实例进一步阐明这一方法.该方法使型综合步骤更简洁,只要选择与自由度数相同个数的主动链,并合理选择约束链就可以组合出新的并联机器人.     

三自由度电机及其解耦控制理论

本文建立了三自由度电机的电磁模型和力学模型,据此提出了三自由度电机的解耦控制理论.文中给出的仿真与实验结果表明,以上述理论为指导研制的三自由度电机伺服系统实现了无约束的三自由度运动.     

基于等厚干涉原理的圆度误差测量方法

提出了一种基于等厚干涉和CCD自动测量圆度误差的新方法.阐述了利用等厚干涉,通过线阵CCD图像处理系统自动测量圆度误差的测量原理.采用最小二乘圆法对测量到的数据进行圆度误差评定,测量结果表明,新方法测量迅速、精确度高.该测量方法可以实现圆度误差的实时在线准确测量,适用与高精度加工工件的进一步精确测量,具有较广阔的应用前景.     

导轨五自由度运动误差的光学与倾角传感器组合测量方法

为了准确、高效地对直线导轨多自由度运动误差进行测量,提升精密机械装配效率与质量,提出了一种运用光学与倾角传感器组合方式实现直线导轨系统五自由度运动误差同时测量的方法。首先对所提出的测量系统各测量模块进行光路分析,建立直线度测量模型,并提出了基于共光路的激光漂移分离检测与补偿方法。其次基于直线度测量模型,进一步分析了角度与平移误差串扰及解耦方法,消除由移动部件姿态变化和阿贝误差引起的误差串扰。最后,针对激光漂移的补偿方案进行了实验验证,并通过与激光干涉仪、电子水平仪的测量对比实验,俯仰角、偏摆角、滚转角误差最大偏差分别为5.55″、4.28″、2.21″,水平和竖直平移误差最大偏差分别为2.47、1.92μm,验证了组合测量系统的测量精度,为直线导轨准确、高效测量提供了一种结构简单、成本低的测量系统与方法。     

基于模糊积分的三自由度直升机模型的飞行姿态控制

针对三自由度直升机系统的不稳定性、非线性、强耦合等特点,设计了模糊积分控制算法,进行了直升机模型的飞行姿态控制研究.基于MATLAB的仿真平台,进行模糊积分控制的直升机系统仿真研究,分析了系统的鲁棒性和抗干扰性,并与传统的PID控制算法进行比较,仿真结果表明,模糊积分控制算法能够有效地控制三自由度直升机模型的飞行姿态,并且具有良好的动态品质,较好的鲁棒性和抗干扰能力.     

三自由度混合磁悬浮轴承耦合特性

介绍了三自由度永磁和励磁混合磁轴承基本结构和悬浮力产生的工作原理;用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承的磁路进行了分析,得出了悬浮力数学表达式;利用Matlab对磁轴承各自由度之间运动、磁路之间的耦合特性进行了计算分析,给出了三维网格图。理论分析表明各自由度在平衡位置附近时,运动之间没有耦合;各自由度控制磁通是相互独立的,磁路之间不存在耦合。试验表明：在不考虑运动、磁路耦合情况下,采用分散独立的PID控制方法,实现了磁轴承稳定工作,并且满足磁轴承性能控制要求。     

三自由度液压伺服关节动力学模型简化

采用拉格朗日法建立了三自由度液压伺服关节精确动力学模型．通过理论分析与仿真试验,阐述了重力项、惯性耦合项、向心项、哥氏项以及它们的组合形式对系统动态响应的影响,并根据以上诸因素对系统各自由度影响程度的不同,对精确模型进行了简化,仿真结果表明：简化模型与精确模型具有一致性．因此,采用简化模型代替精确模型是可行的,可使计算量大大减少．