一、角速度测量部件综合自动检测系统的设计（论文文献综述）
东泽源[1]（2021）在《车载微振动陀螺仪的结构设计与仿真分析》文中提出微振动陀螺仪相较于传统机械陀螺仪,具有小型化、低成本、低功耗等优势,在汽车智能驾驶和安全控制等领域应用广泛。但汽车复杂的行驶工况会给微陀螺施加相当恶劣的环境条件,受MEMS结构加工制造误差及复杂工况（如振动、冲击、温变等）影响,微陀螺在车辆姿态测量和导航应用环境下仍存在较大误差。为此,针对车载微陀螺的使用需求,论文提出了一种双质量全解耦多自由度检测的微陀螺结构设计模型,建立了微陀螺动力学等效分析模型,通过双质量全解耦设计、模态频率匹配设计和二自由度检测模块设计有效提升了微陀螺的带宽、抗干扰能力和工作鲁棒性。具体工作包括:（1）建立了单质量微振动陀螺的动力学模型,推导了科氏力作用下驱动质量和检测质量的稳态位移响应,分析了机械灵敏度与带宽之间的制约关系,给出了造成耦合误差与共模干扰的关键影响因素。（2）提出了一种双质量全解耦微陀螺结构,采用全解耦设计减小机械耦合误差,双质量反相驱动进行差分检测消除振动、冲击等共模干扰,建立了微陀螺结构的等效解耦动力学模型,设计了具有负刚度特性的驱动与检测耦合弹性结构,并通过敏感弹性结构的尺寸参数优化实现了驱动模态与检测模态的频率匹配（反相驱动6149Hz、反相检测6194Hz）,同时有效提升了反相与同相运动的模态频差（达1366Hz）从而提高了微陀螺抗高频干扰能力。（3）为了提升微陀螺系统的带宽和鲁棒性,设计了具有二自由度检测模块的双质量全解耦微陀螺结构,建立了具有单驱动质量和二自由度检测系统的微陀螺等效解耦动力学模型,推导了零阻尼状态下的传递函数得到系统的增益与带宽表达式,并利用遗传算法对结构尺寸参数进行优化,得到了高灵敏度大带宽的陀螺微结构,数值仿真计算了所提出新结构的频响特性。结果表明:二自由度检测微陀螺带宽为210Hz,远大于单自由度检测微陀螺带宽40Hz。系统分析了工艺误差和阻尼变化对微陀螺机械灵敏度的影响关系,本设计可将加工误差引起频率偏移所导致的机械灵敏度衰减由80%降到2%,将阻尼变化所导致的机械灵敏度衰减由75%降到5%,从而验证了所提构型的高灵敏度、大带宽与良好鲁棒性特征。
杨丹丹[2]（2020）在《光纤陀螺线形检测系统的数据处理方法及应用研究》文中提出桥梁作为大型基础设施工程结构,在交通运输业中发挥着举足轻重的作用。根据我国《公路桥梁技术状况评定标准》与《公路桥梁承载能力检测评定规程》等相关行业规范可知,桥梁的几何结构能够反映桥梁结构的形变,为桥梁安全状态评估提供可靠依据。目前常用线形检测工具存在着测点离散、操作复杂的局限,因此发展能够连续、快速、高精度、省时省力的线形检测方案对桥梁、道路等大型交通结构的健康检测具有重要的意义。针对此需求,本课题组前期通过利用光纤陀螺FOG成功研发了光纤陀螺线形检测系统。光纤陀螺线形检测系统可实现快速、连续、高效的线形测量。然而在实际应用中,依然存在着内部误差和外部工程环境误差的影响,造成线形结果的失真。因此,为了抑制内部和外界误差干扰,本论文从数据处理的角度对线形测量结果进行了误差抑制和补偿,分析研究了各类误差的来源和特性,发现误差对线形的影响作用,提出了多种修正方法和误差抑制数据处理方法,对于桥梁结构线形检测精度提高具有重要的指导意义和应用价值。主要开展了以下几个方面的工作:（1）通过分析光纤陀螺固有特性误差、解算误差、运行过程误差产生机制,归纳了各类误差的产生原因和对线形结果的影响;设计实验考查运载体线速度大小以及发动机振动引起的误差;通过结合汽车悬架仿真和路面仿真,探讨了运载体轴距对测量的影响;最后设计了控制点约束参考、线形调制校正和低通滤波等方法并对数据进行处理,初步消除了系统内在误差影响,提高了线形精度;（2）通过研究路面障碍对线形检测带来的路面冲击噪声和振动影响,分析冲击噪声的数据特性;采用小波变换识别冲击所在的准确位置;提出使用基于EMD和ICA的复合滤波误差抑制方法对该位置区间的噪声信号进行处理,通过设计桥梁模型实验验证了该方法的可行性。实验结果表明在准确识别出路面不平引起的冲击噪声所在位置的前提下,该复合滤波误差抑制方法可有效滤除噪声影响,提高桥梁真实线形的准确性,为基于光纤陀螺的线形检测系统提供数据后处理方案;（3）将加入复合滤波误差抑制方法后的光纤陀螺线形检测系统应用于实际工程测量,实现桥梁结构连续检测,能够获取桥梁最大下挠与路面局部冲击噪声位置;通过长期监测下挠变化,可实现桥梁健康安全状态的定期评估;采用了复合滤波方法处理后的桥梁数据结果表明,光纤陀螺线形检测系统加入该方法后能够有效抑制误差数据,保证线形准确性,实现高精度修正,确定加入该方法后的光纤陀螺线形检测系统在实际工程测量中的显着优势;对多座桥梁线形高程数据进行数据挖掘,可在不使用其他路面平整度测量工具的情况下,与国际平整度指数建立换算关系,间接获取多座桥梁路面平整状态,为路面平整度采集提供相关支持,为线形检测提供辅助参考。
吴岛[3]（2020）在《基于滑移率辨识的汽车制动时序视觉检测系统研究》文中研究说明近年来,随着我国经济的稳健增长和交通运输业的快速发展,道路网络和交通设施得到了前所未有的改善和提高,促使汽车行业迅猛发展,汽车保有量不断增加,随之而来的行车安全问题成为全社会关注的焦点。对在用汽车的各项指标进行定期安全检测是保障汽车行车安全的主要途径,其中制动性能又是所有指标中最重要的一项。尤其是半挂汽车列车,作为当前公路货运的主体,正在向多轴化、重型化方向发展,其车体较长、结构复杂,制动性能各项指标都具有重要意义。目前,针对汽车制动性能检测的方法主要有两种:路试检验法和台架检验法。路试法须有特定的场地,受气候条件影响较大且重复性差,一般作为辅助检测手段。台式检验法占地小,不受气候条件影响,重复性较好,是目前汽车检测站和科研机构进行制动性能检测的常用方法。台架检验法主要通过滚筒反力式制动检验台或平板式制动检验台进行检测,可以检测出整车制动力和、制动不平衡及阻滞力,满足多数车型的检测。然而,半挂汽车列车由于轴数较多,不同的制动时序会对列车的制动稳定性造成直接影响,前轴制动快制动瞬间列车易发生折叠,后轴制动快制动瞬间列车易发生拖拽。台式检验法受台体结构的限制,无法实现半挂汽车列车制动时序的检测,从而难以反映整车的制动性能。虽然国家标准GB 18565-2016对汽车列车的制动时序检测方法做出了要求,但受检测设备的成本和结构制约,目前并无相关可行的制动时序检测设备,所以检测方法不具现实意义。因此,研发出一套高精度、智能化的汽车制动时序检测系统势在必行。随着中国制造2025战略部署的不断推进,在以机器视觉为核心的工业4.0大趋势推动下,汽车检测领域也正朝着信息化、自动化、智能化的方向迈进。因此,本文以此为契机,立足国家标准和现有技术手段,将视觉技术引入汽车制动时序检测,提出了基于立体视觉的汽车制动时序检测方法,设计和研发了汽车制动时序视觉检测系统。本文根据半挂汽车列车制动失稳机理及制动时序对制动稳定性的影响,明确了引起不同制动时序的因果关系。通过分析汽车制动时序检测技术的研究现状,确定了本文的研究内容和技术路线,主要包括以下四个方面:（1）汽车制动时序视觉检测系统方案设计分析车轮滑移率与路面附着系数间的变化关系,提出视觉检测系统的测量目标:即以制动踏板开关的触发时刻为起始时标,各车轮滑移率分别达到20%的时间次序作为制动时序的检测结果,并分析影响滑移率辨识的关键因素。为准确识别车轮滑移率,以白色圆形标识物作为间接测量物,建立基于视觉测量的车轮滑移率测量模型及列车曲线行驶矫正模型。基于平行双目立体视觉测量原理,推导系统结构模型,对影响系统综合测量误差的关键因素进行讨论分析。最后从检测系统整体布置、检测流程和控制方案三个方面对汽车制动时序视觉检测系统进行方案设计。（2）图像处理关键算法研究为得到图像中圆形标识的中心坐标,根据圆形标识的图像特点对相关图像处理算法的适用性进行改进和优化。首先对采集的原始图像进行预处理操作,包括图像对比度增强、图像去模糊、图像去噪和图像锐化。然后对归一化后的左右图像进行边缘提取,为改善Canny算法对圆形标识的边缘提取效果,对传统Canny算法在梯度方向和自适应阈值方面进行改进研究。为准确提取圆形标识,分析现有椭圆检测理论提出适用于本文的椭圆检测方法,设计边界清除算法清除冗余边缘,以及融合最小二乘理论和Hough变换实现对圆形标识的准确识别和提取。考虑到序列图像进行立体匹配计算量大的问题,基于对极几何约束关系,提出一种归一化互相关（Normalized Cross Correlation,NCC）快速匹配算法。最后,根据三维重建模型和相机标定参数,对圆形标识中心坐标进行三维重建。（3）视觉检测系统标定与精度检定试验研究根据摄像机坐标系间转换关系,对线性成像模型和非线性成像模型进行论述,以建立本文的摄像机成像模型。分析张正友平面模板标定法的算法原理及不足之处,提出一种基于PSO-LM（Particle Swarm Optimization与Levenberg-Marquardt）组合优化策略的改进张正友标定方法,实现对标定参数的非线性全局优化,并通过标定对比试验对所提方法的有效性进行验证。为验证视觉检测系统对圆形标识的动态识别精度,设计一种模拟车轮制动的精度检定装置及方法,在多个目标速度下分类进行多工况试验,分析每种工况下的试验误差。（4）汽车制动时序视觉检测系统实车试验研究为验证检测系统整体方案设计的可行性以及图像处理算法和标定算法的有效性,选取同一辆在用半挂汽车列车进行重复性试验和九辆在用半挂汽车列车进行普适性试验。为分析视觉检测系统的测量误差,利用车轮上的轮速传感器设计一套轮速测量装置,结合非接触式速度测量仪构成校准装置,对比分析两组试验数据的示值误差和重复性误差,对本检测系统的准确性、稳定性及适用性进行验证。同时,在重复性试验中,鉴于测量结果误差存在不确定性,为科学评价本检测系统,对测量结果误差的不确定度进行评定。最后,分析和总结视觉检测系统相比于校准装置的试验误差。
龚思佳[4]（2020）在《穿戴式下肢截肢患者的步态检测系统研究》文中研究说明根据中国残疾人联合会2010年末公布的统计数据显示我国残疾人总人数8502万,其中下肢截肢的残疾人数是120多万。患者在截肢后为了能够站立起来进行正常的生活,一般会选择安装假肢矫形器,但假肢矫形器的安装是否合理并且达到最佳治疗效果,需要依靠医生、治疗师和矫形器技师对患者进行一套完整的体检、步行能力测定和步态分析评估。目前还没有一种很好的方式对其进行定量评估,而步态分析可以为医生提供客观量化的运动学与动力学依据。步态分析的关键是采用较精确的步态检测系统,新型的步态检测系统已经成为国内外学者的研究热点。本文以下肢截肢患者安装假肢矫形器的步态分析为研究内容,在阅读大量国内外参考文献的基础上,针对在役步态检测系统中存在采集设备便携性差、步态信号识别检测不准确等问题,提出了一种便携式的、能准确识别步态信号的下肢截肢患者步态检测的方法。在此基础上,对下肢截肢患者的步态检测系统进行总体设计,内容涵盖测试系统的总体框架设计、便携式结构设计、传感系统、数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统的总体设计,并对数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统进行了重点分析。基于总体设计的技术路线,选用MPU-6050六轴运动传感器实现步态信号传感,采用STM32F103C8T6作为控制模块的核心控制器,用以控制该步态检测系统的数据读取、数据发送接收频率及数据处理和存储,利用ESP-12S无线模块实现数据的无线发送与接收,上位机采用USB进行数据的通信。依据该思路,对下肢截肢患者步态检测系统进行电路设计和软件设计。数据传感后的数据处理是关键,通过运动传感器测量的加速度与角速度步态数据进行姿态估计,其中使用基于四元数的互补滤波算法消除传感器误差和漂移,并使用本文提出的关键步态时相检测算法对步态信号进行处理,输出步数、步态周期占比、步频步速和对称性的步态评估参数结果。依据上述内容搭建实验平台,在实验室环境下针对8位健康的实验对象进行平地行走的步态实验研究。结果表明,本文设计研制的穿戴式步态检测系统数据采集稳定,数据无线传输可靠,关键步态时相检测算法能很好地识别检测出步态周期和关键时相,输出步态评估参数结果。关键步态时相和步态周期的检出率为99.63%,步速的检测误差为0%,该系统能够有效地进行步态检测,进而给医生评判患者穿戴假肢矫形器合理性及治疗效果提供客观量化依据。
吕亚辉[5]（2020）在《六轴机器人辅助无损检测轨迹规划研究》文中研究表明随着航空业的高速发展,航空材料的可靠性越来越重要,经过无损检测对航空零件进行检测与筛选能够极大的提高航空器的安全性和可靠性。但复杂曲面的传统检测手段自动化程度低、工作效率与精度差。基于以上问题,对六轴机器人辅助超声无损检测进行研究,机器人可以通过规划末端姿态和轨迹以满足超声无损检测的条件,即超声波垂直入射待测表面和超声探头与待测表面距离相等。使用规划后的机器人轨迹进行超声无损检测具有准确度高、检测效率高的优点,对提高航空器的安全性以及可靠性具有重要意义。机器人辅助无损检测相比于人工,最大的优势在于快速而准确,为了发挥其优势而又不产生因快速运行而造成的机械抖动的误差,对扫描轨迹重新规划,主要研究内容如下:（1）本文以Epson C3六轴机器人结构为例,建立六自由度机器人运动学模型,并分析正运动学及数值法的逆运动学求解,对于逆解易陷入局部最优解问题,提出基于改进GA-PSO算法的逆运动学求解方法,该方法求逆简单且不会陷入局部最优解问题。在多次的逆运动学求解实验中,改进后的GA-PSO算法与直接使用粒子群算法相比,平均迭代时间为0.505s略慢于传统PSO的0.439s,快于未改进的GA-PSO算法的0.517s;传统PSO算法陷入局部最优3次,未改进的GA-PSO算法陷入局部最优1次,改进的GA-PSO算法未出现陷入局部最优解,由此可见,本文算法搜索速度快,且全局搜索能力强。（2）以发动机叶片为例,使用泊松曲面重构算法对Meshlab所获点云进行曲面重构,基于所获发动机叶片CAD模型的曲面法向量获得超声波垂直入射的机器人末端姿态矩阵。并针对发动机叶片曲面上因曲率不同速度变化过大的问题,对轨迹进行等弧长的检测点重分配,关节空间等弧长分配后的笛卡尔空间末端最大速度为0.7529m/s,小于分配前的1.9205m/s,关节空间最大角速度0.0983rad/s,小于分配前的0.5057rad/s,明显降低了相同路径及运行时间下的最大速度和加速度。（3）使用Leap Motion手势识别设备规划发动机叶片超声探头扫描轨迹,并对其进行关节空间最优轨迹优化,避免法线延伸后的大曲率轨迹速度过大,重新规划各轨迹点时间间隔。分别对点对点轨迹和连续轨迹进行优化。其中点对点轨迹中规定四点位姿点,使用5-5-5插值约束速度,使用粒子群算法搜索该时间段并获得三段五次多项式系数,获得加加速度较小的平滑轨迹,其中运行时间为4.0894s,最大运行角速度为1.3707 rad/s,最大角加速度为4.8531rad/s2,最大角加加速度为14.7562rad/s3;对于连续轨迹点,轨迹点间隔较少,使用三次样条插值、圆弧插值和非均匀有理B样条插值对机器人关节空间轨迹点序列插值优化,并获得速度约束下的机器人姿态运动轨迹并赋予时间信息,优化后的轨迹在三次样条插值运行时间最短为8.9970s,非均匀有理B样条插值运行最大角速度最小为1.0767rad/s。两种优化方式后的轨迹均具有轨迹平滑且冲击力较小的优点。
何聂[6]（2019）在《谐振型光纤陀螺信号检测系统设计与优化》文中提出光纤陀螺（Fiber optic gyro,FOG）是一种以光学Sagnac效应为理论基础的高精度角速度传感器,它在惯导系统中发挥着相当重要的作用,惯导系统的性能直接受其测量精度的影响。近年来,谐振型光纤陀螺（Resonant FOG,RFOG）是目前国际上相当热门的课题。RFOG是通过测量光纤环形谐振环（Fiber ring resonator,FRR）内的两路相互反向传播的光波的谐振频率差来测量系统相对于惯性空间的旋转角速度,但由于光学Sagnac效应相当微弱,因此在RFOG中信号检测系统的设计也相当重要,检测系统的精度和优化程度也直接决定了陀螺的测量精度。RFOG的信号检测系统有分模拟和数字两种,由于数字系统较为稳定,抗干扰能力较强,运行速度较快,因此本课题采用数字信号检测系统。使用现场可编程门阵列（FPGA）芯片对相关信号进行检测及处理。本文的主要研究内容及研究成果如下:分析光学Sagnac效应、干涉型和谐振型两种FOG的测量物理量与角速度的关系、以及FRR的输出谱和它的特性,并介绍本课题RFOG中的光路结构、电路结构以及FPGA芯片内的程序模块。研究FPGA芯片内一些相关的基本算法程序的实现,分析数字量与模拟量的转换,并优化算法,包括采用触发器延迟法实现对时钟的双边沿触发及任意分频、采用相位累加法和递推公式法这两种方法产生数字波形、以及对数字波形的优化如毛刺消除技术、波形电压超出输出范围的解决方法等。设计并优化信号检测系统,先分析光波经过调相后FRR的输出特性,然后根据分析结果制定解调算法。在采样相减解调法中,提出在采样过程中实时相减的方法,使解调值的更新频率提升至原来的两倍,并通过理论仿真获得最佳调制参数,制定锁频反馈回路的控制方案,并阐明了PID控制过程本质上是携带窗函数的一次积分（求和）控制过程。提出解调值相减法,用于抵消两路光波解调值的同步波动,从而提高陀螺系统的测量精度。采用串口通信系统将陀螺的输出信息直接发送到上位机,避免了DA转换器和放大器的第二次噪声加入,提高了测试的精度。最后将仿真与实验结果进行对照和分析,包括谐振曲线与解调曲线、锁频反馈回路的性能测试、输出信号的标定、拟合与精度测试。
李傲傲[7]（2019）在《挖掘机姿态检测系统研究》文中进行了进一步梳理随着挖掘机自动化和智能化进程的推进,挖掘机控制系统急需要一种能够同时保证测量精度和安装便捷性的姿态测量方式。转角传感器、位移传感器的姿态测量方式由于存在机械磨损、测量精度随使用年限降低、不便装卸和维修的缺点,已不能满足上述要求。基于以上背景,本文研究的挖掘机姿态检测系统包含三个以CAN总线连接的惯性测量单元,惯性测量单元以MEMS传感器为基础设计完成,可直接安装于动臂、斗杆和铲斗表面,实现对挖掘机工作装置俯仰角的测量。首先,根据刚体的姿态描述方法,对MEMS传感器的姿态测量原理进行分析,分别指出了加速度计、磁力计和陀螺仪在单独用于姿态测量时的局限性。其次,以动态过程中的挖掘机工作装置的俯仰角测量为目标,对互补滤波和卡尔曼滤波两种数据融合算法的原理进行分析,并建立起对应的迭代模型对加速度计和陀螺仪数据进行融合。再次,以三轴加速度计ADXL357和单轴陀螺仪ADXRS450为基础,利用Cadence软件实现对惯性测量单元的原理图和PCB图设计,并通过贴片、回流焊等加工步骤完成了实验板的制作。以Keil为软件开发环境,实现了惯性测量单元板载程序的编程。最后,以MFC编程的数据监控面板为基础,搭建系统测试平台。在水平静止、水平运动和俯仰运动三种运动条件下,以惯性测量单元中的传感器原始数据作为输入,利用Matlab软件对两种数据融合算法进行仿真分析与结果对比,最终选用卡尔曼滤波实现传感器的数据融合。以挖掘机工况下的实测数据为基础,对以MEMS传感器搭建的姿态检测系统进行性能评估,证明了其在挖掘机处于静止或动态情况下的俯仰角测量均具有较高的分辨率。本文研究的挖掘机姿态检测系统,可实时、高分辨率的对动态的工作装置进行俯仰角测量,装卸方便,对推动挖掘机自动化和智能化的发展有一定的工程实用价值。
吴成中[8]（2019）在《医药视觉检测机器人异物感知方法与检测系统研究》文中提出医药注射剂生产过程中不可避免会产生混入微小玻璃屑、毛发、纤维等不溶异物的不良产品,一旦被注入人体,将严重危害身体健康,为此,国家药典明确规定不容异物直径不能超过50μm的制药标准。受制于国内检测技术落后,国内缺乏高端不溶异物检测设备,99%以上企业仍沿用人工检测方法管控药品质量,易造成严重药品安全隐患问题。人工检测存在主观判断、漏检严重、标准不严格等诸多不足。而随着机器视觉技术、光学传感器技术、工业控制技术、高性能处理器技术的快速发展,各类自动光学检测（Automated Optical Inspection,AOI）设备检测性能逐步提升,达到或超过人工检测能力。新光学检测技术的发展也为医药注射剂不溶异物自动化检测开辟了新途径。基于此,本文在国家863项目、国家重点自科项目的支撑下立项,并与湖南千山制药企业股份有限公司深度绑定合作,技术互补配合,从工艺技术、样品分析、机械设计、光学方案、图像算法、软件开发、电气控制等多个方面入手,逐步攻克多个瓶颈性技术难题,前后经过三代样机的试制测试,最终成功研制出小容量、大容量微弱不溶异物视觉感知与检测机器人设备。归纳起来,本文完成的主要工作和取得的创新性成果如下:（1）分析了我国现有医药注射剂不溶异物的危害、产生、检测手段,对比了国外现有检测技术水平,指出研制全自动医药异物视觉检测机器人的必要性、重要性以及市场推广价值。重点介绍了检测机器人研制过程中面临的诸多技术难题,如异物种类多样、光学成像复杂、检测效率要求高等。（2）提炼了检测机器人研制的需求与关键指标。通过对大量不良样品的研究、归类、分析,确定了主要异物的种类及物理特性,基于此,提出了检测机器人“搓瓶-旋转-急停-动态成像-序列图像检测”的检测原理,并建立了异物运动学和力学模型,设计出运动异物的亮场光学方案和暗场光学方案。最终制定出视觉检测机器人的光、机、电、软件、控制整机方案及实施策略。（3）针对机械振动严重制约图像检测效果这一问题,研究了基于相位相关和SIFT特征的配准算法,分别适用于亮场序列图像配准和暗场序列图像配准。首先,通过动态双阈值椒盐噪声滤波算法、直方图均衡化算法和TOPHAT对比度增强算法对复杂背景下的低对比度图像进行预处理,提升了微弱异物目标与动态背景的区分尺度;然后,采用了双三次B样条插值方法缩放图像,以通过亚像素图像操作提升配准的精度和稳定性。基于上述预处理,针对亮场图像抖动问题,本文提出了改善的基于Canny边缘特征的傅里叶配准方法,以明显的边缘特征作为特征输入,消除了动态液面、瓶体特征变化等因素对配准的影响。针对暗场序列图像的振动消除,提出了依靠瓶体随机SIFT特征点配准的算法,解决了暗场图像下信息少、特征随机的配准难题。经大量实验验证,该算法适用于不同瓶体、不同亮度、噪声干扰的环境,鲁棒性好、配准精度高。（4）提出了BPNN与反向PM结合的图像分割方法,解决了微弱异物精准、精确分割难题。图像序列异物目标的分割效果及分割精度是检测机器人的核心指标,检测机器人需在检测目标微小、液面反光亮度随机变化、异物特征一致性差的情况下高效分割提取异物。传统的直接差分、累加差分、能量熵等分割效果不佳。为有效分割图像,提出了基于时间谱线特征的序列图像BPNN分割算法。首先,将图像的同一像素按照灰度值大小排序,变无序图像为有序图像,将序列图像转化为可提取特征有序序列;然后,采用归一化算子消除非均匀背景下特征向量不一致问题;最后,训练BP神经网络,并分割序列图像。分割结果表明,本文分割算法的抗干扰、抗振动能力显着提升,且异物分割率达到98%以上。为进一步提高分割精度,弥补BPNN分割目标偏小造成的边际决策问题,提出了反向PM分割算法,通过偏微分梯度特征对非均匀背景图像进行亚像素分割,再通过BPNN分割的异物结果对PM分割结果进行形态学命中操作,以命中结果作为最终的高精度异物特征。BPNN和PM两种方法配合使用即可保证分割精度,又可保证分割性能,为检测机器人准确率、精度性能指标提供了技术支撑。（5）提出了基于异物几何特征、灰度特征、纹理特征为特征向量的PSO-RBFSVM多级分类方法,解决了异物多特征多级分类与识别难题。根据异物特征对不合格品进行分类是评估AOI检测设备的重要指标,既可用于表征检测设备的判别准确率,又可为生产企业提供工艺改善的参考。针对异物特征集维数大、相关度不确定等问题,提出了PCA降维的方法,将多维向量压缩为少数若干正交特征向量集,提升了异物特征集的可区分度,降低了无效特征的干扰;然后利用PSO方法对各SVM分类器的参数寻优得到高维最优分类曲面,实现了异物的多级分类,分类精度、分类速度可满足异物的在线分类,分类结果可用于生产过程故障预测。（6）成功研制医药异物视觉检测机器人系统。通过深度分析医药异物检测机器人研制面临的光机电设备制造难题,从机械建模仿真、运动分析、样机试验等多方面入手,逐步剖析,层层深入,通过大量的试验验证与技术升级,成功攻克核心制约技术难题。项目组经过三代样机的整机试制造,研制出机器人的最优上瓶机构、搓瓶机构、检测机构、下料与剔除机构,并开发出保证机器人高速高精度运行的控制系统和实时性软件系统。检测机器人经多家客户使用和KnappKushner标准测试,一致认可设备的检测效果,检测精度可达40μm以下。检测机器人软件系统经过升级迭代,已可直接联线注射剂灌装高速生产线,检测机器人的成功研制对保障制药企业医药品质,降低用药安全隐患意义重大。
刘梦洋[9]（2019）在《电动自行车整车综合性能检测试验台的研究》文中研究说明在倡导绿色便捷出行的现代社会,电动自行车以其轻便、节能、适于短距离通勤等优点迅速占领市场。由于电动自行车种类与数量繁多,质量参差不齐,故性能无法保证。性能检测对于提高质量、保障行车安全至关重要。目前,对其整车性能检测设备的研发较少,且相应的检测技术和标准落后。针对于此,本文参照即将出炉的新的电单车性能检测国家标准,搭建电动自行车整车综合性能检测试验台,进行相关研究。首先,根据试验台搭建依据,详细阐述试验台整体布置与检测原理。为真实模拟室外道路行驶工况,依据车辆动力学原理,分析在驱动与制动工况下电单车在台架上的受力,推导出磁粉制动器阻力矩加载的数学模型和后驱动轮输出力矩的数学模型;利用Matlab/Simulink搭建模型进行实际道路与台架制动工况下的动力学仿真。仿真结果表明:速度、位移及制动力曲线变化一致,即试验台整体布置与参数设计是合理的,同时分析台架上影响制动性能的相关因素,针对车身静止质心无前移的问题结合理论分析为后期优化设计提供解决方案。然后,根据台架布置形式,针对同步带传递力与运动过程对整车特别是制动工况下前后轮运动状态的影响,联合SolidWorks和动力学仿真软件ADAMS精确建立整车-台架实体物理模型,其中在ADAMS实现同步带参数化建模,经过装配施加相应约束与驱动,进行整车-台架动力学仿真。仿真结果表明同步带力与运动传递平稳,在制动时能承受较大张紧力作用,但不会对前轮力与运动造成较大的影响。对比第二章制动工况下仿真结果,进一步验证试验台布置及参数的合理性。利用LabVIEW作为上位机开发平台,结合下位机STM32单片机进行整车-台架测控系统的开发与研究,利用推导的阻力加载数学模型采用PID控制策略通过间接控制阻力加载达到精确控制后驱动轮输出扭矩与最大功率的目的;通过VISA模块完成上下位机的通讯、数据采集与控制;根据相关标准详述主要性能参数测试流程。最后,进行实车-台架试验,结合仿真结果对比分析,进一步验证试验台搭建的合理性,并对存在的问题,提供解决方案。
裴龙[10]（2019）在《变速箱螺钉漏装检测系统开发》文中研究指明针对变速箱生产企业在变速箱零部件组装过程中,因人工疲劳造成的螺钉漏装问题,提出了一种新型变速箱螺钉漏装检测系统。首先根据变速箱螺钉漏装检测的功能需求分析,提出变速箱螺钉漏装检测系统整体结构方案设计,采用了关节臂的机械臂形式,并根据工件及传送带的操作空间,计算并优化确定了关节臂的臂长及安装位置等参数。依据机械臂载荷和运动精度对机械臂动力系统进行选型设计。根据待检测的螺钉位置及尺寸大小确定了螺钉漏装传感器的类型及型号。利用Solidworks软件对机械臂进行了三维模型设计,并对模型的零部件进行了的干涉检测和虚拟拆装分析,检查了总体结构设计的正确性和合理性。利用ADAMS软件对机械臂进行运动仿真,对其运动学和动力学进行分析研究,根据模拟结果优化变速箱螺钉漏装检测机械臂的动力学性能,确保螺钉检测机械臂稳定准确地完成工作任务。基于材料力学理论对机械臂的关键零部件进行强度校核,确认了机构的承载能力。开发了基于PLC的运动控制系统模块,应用STEP7-200进行控制软件编程,用位置控制向导发送PTO脉冲对步进电机的控制,实现机械臂自动检测过程控制。利用机械臂携带激光测距传感器对变速箱进行螺钉漏装检测,它具有精度高、速度快、可靠性高的特点,可完全避免螺钉漏装,对提高产品质量及自动化水平具有重要意义。
二、角速度测量部件综合自动检测系统的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、角速度测量部件综合自动检测系统的设计（论文提纲范文）
（1）车载微振动陀螺仪的结构设计与仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微振动陀螺仪的概述 |
| 1.2.1 微振动陀螺仪的分类和性能 |
| 1.2.2 微振动陀螺仪的特点 |
| 1.2.3 微振动陀螺仪在汽车上的应用与技术指标 |
| 1.3 微振动陀螺仪国内外研究现状 |
| 1.3.1 微振动陀螺仪国外研究现状 |
| 1.3.2 微振动陀螺仪国内研究现状 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 微振动陀螺仪的动态特性分析 |
| 2.1 科氏效应 |
| 2.2 典型单质量微振动陀螺仪的动力学特性分析 |
| 2.2.1 微振动陀螺仪的机械灵敏度与带宽分析 |
| 2.2.2 微振动陀螺仪的电容检测灵敏度分析 |
| 2.3 微振动陀螺仪的正交解耦方法 |
| 2.4 微振动陀螺仪的双质量驱动方法 |
| 2.5 车载微振动陀螺仪结构设计的关键点 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 双质量全解耦微振动陀螺仪的结构设计与仿真 |
| 3.1 微振动陀螺仪的双质量全解耦方案设计 |
| 3.1.1 整体方案设计 |
| 3.1.2 支撑解耦弹簧设计 |
| 3.1.3 双质量驱动与检测耦合弹簧设计 |
| 3.1.4 整体结构布局设计 |
| 3.2 微振动陀螺仪的动力学理论分析 |
| 3.2.1 微振动陀螺仪的等效动力学模型 |
| 3.2.2 微振动陀螺仪的模态匹配设计 |
| 3.3 微振动陀螺仪的有限元仿真分析 |
| 3.3.1 模态分析 |
| 3.3.2 谐响应分析 |
| 3.3.3 重力影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 二自由度检测微振动陀螺仪的结构设计与仿真 |
| 4.1 二自由度检测微振动陀螺仪的动力学理论分析 |
| 4.1.1 检测系统的特征频率分析 |
| 4.1.2 检测系统的增益与带宽分析 |
| 4.1.3 检测系统的频响分析 |
| 4.2 二自由度检测微振动陀螺仪的结构设计 |
| 4.2.1 整体方案设计 |
| 4.2.2 驱动与检测的模态匹配设计 |
| 4.2.3 检测质量的位移响应分析 |
| 4.3 二自由度检测微振动陀螺仪的鲁棒性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）光纤陀螺线形检测系统的数据处理方法及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文的研究背景、目的及意义 |
| 1.3 相关领域国内外研究现状 |
| 1.3.1 光纤陀螺相关技术的发展及研究现状 |
| 1.3.2 线形检测工具、数据处理方法与研究现状 |
| 1.3.3 目前存在的主要问题和难点 |
| 1.4 本论文主要研究内容及结构 |
| 1.4.1 本论文主要研究内容 |
| 1.4.2 本论文文章结构 |
| 第2章 光纤陀螺线形检测原理和系统构架 |
| 2.1 光纤陀螺的基本原理 |
| 2.1.1 光纤陀螺的Sagnac效应 |
| 2.1.2 光纤陀螺闭环工作原理 |
| 2.1.3 光纤陀螺主要性能指标 |
| 2.2 光纤陀螺线形检测系统构架及误差来源 |
| 2.3 光纤陀螺线形检测原理 |
| 2.3.1 线形检测系统的测量姿态研究 |
| 2.3.2 线形检测系统积分近似算法研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 线形检测系统内在相关误差分析及处理方法 |
| 3.1 线形检测系统内在特性及误差分析 |
| 3.1.1 光纤陀螺的噪声分类及误差模型 |
| 3.1.2 光纤陀螺的性能指标及误差来源 |
| 3.1.3 光纤陀螺线形检测系统稳定性 |
| 3.2 线形解算过程中的相关误差 |
| 3.2.1 地球自转引起的零偏误差 |
| 3.2.2 初始未对准产生的发散误差 |
| 3.2.3 积分算法造成的误差累积 |
| 3.3 运载体运行过程产生的相关误差 |
| 3.3.1 运载体线速度大小对测量的影响 |
| 3.3.2 运载体运行轨迹偏差对测量的影响 |
| 3.3.3 运载体发动机振动引起的输出误差 |
| 3.3.4 运载体轴距对测量的影响 |
| 3.4 系统内部误差数据处理方法 |
| 3.4.1 控制点约束调控 |
| 3.4.2 线形调制校正 |
| 3.4.3 低通滤波处理发动机振动误差 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 线形检测系统工程环境误差研究及处理方法 |
| 4.1 测量路面不平整引起的线形误差 |
| 4.1.1 线形检测中振动误差的分析 |
| 4.1.2 线形检测中冲击噪声的分析 |
| 4.2 路面冲击噪声的数据特性分析 |
| 4.2.1 路面冲击噪声频域特性分析 |
| 4.2.2 路面冲击噪声的建模仿真 |
| 4.2.3 路面冲击噪声的概率密度函数 |
| 4.2.4 路面冲击噪声的准确识别 |
| 4.2.5 路面冲击噪声的平滑滤波 |
| 4.3 路面冲击噪声信号误差数据的EMD滤波 |
| 4.3.1 经验模态分解原理 |
| 4.3.2 噪声信号IMF分量分析 |
| 4.3.3 基于经验模态分解的冲击噪声滤波 |
| 4.4 路面信息与噪声信号的分离 |
| 4.4.1 独立分量分析原理 |
| 4.4.2 基于独立分量分析的信噪分离 |
| 4.5 误差抑制方法EMD和 ICA处理路面冲击噪声信号 |
| 4.5.1 误差抑制方法的设计 |
| 4.5.2 基于复合滤波误差抑制方法的路面冲击噪声信号处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 线形检测系统在实际工程测量中的应用 |
| 5.1 桥梁结构线形连续检测 |
| 5.1.1 线形最大下挠位置寻址 |
| 5.1.2 路面局部冲击噪声位置寻址 |
| 5.1.3 桥梁几何形变长期监测 |
| 5.2 基于复合滤波方法的高精度线形修正 |
| 5.3 桥梁路面线形平整度数据挖掘 |
| 5.3.1 路面平整程度分析研究 |
| 5.3.2 桥梁路面平整程度间接获取 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本论文创新点 |
| 6.3 研究展望与待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（3）基于滑移率辨识的汽车制动时序视觉检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.1.1 论文研究的背景 |
| 1.1.2 论文研究的意义 |
| 1.2 半挂汽车列车制动时序的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外制动时序研究现状 |
| 1.2.2 国内制动时序研究现状 |
| 1.3 半挂汽车列车制动时序检测技术的研究现状 |
| 1.3.1 制动时序国家标准的制定和实施 |
| 1.3.2 制动时序检测技术国外研究现状 |
| 1.3.3 制动时序检测技术国内研究现状 |
| 1.4 立体视觉汽车检测技术的研究现状 |
| 1.4.1 立体视觉概述 |
| 1.4.2 立体视觉在汽车检测技术领域的应用和进展 |
| 1.5 论文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 汽车制动时序检测理论及方案研究 |
| 2.1 制动时序测量目标的确定 |
| 2.1.1 滑移率与路面附着系数的关系 |
| 2.1.2 基于车轮滑移率的制动时序测量目标 |
| 2.1.3 影响车轮滑移率识别的关键因素 |
| 2.2 基于视觉测量的车轮滑移率测量模型建立 |
| 2.2.1 车轮滑移率计算模型 |
| 2.2.2 圆形标识运动轨迹拟合 |
| 2.2.3 汽车列车曲线行驶矫正模型 |
| 2.3 双目立体视觉测量模型 |
| 2.3.1 平行双目立体视觉测量原理 |
| 2.3.2 平行双目视觉系统精度分析 |
| 2.4 制动时序视觉检测系统方案设计 |
| 2.4.1 制动时序视觉检测系统整体布局 |
| 2.4.2 制动时序视觉检测系统检测流程 |
| 2.4.3 制动时序视觉检测系统控制方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 制动时序视觉检测系统图像处理算法研究 |
| 3.1 图像预处理 |
| 3.1.1 图像对比度增强 |
| 3.1.2 基于维纳滤波的圆形标识运动模糊复原 |
| 3.1.3 图像伪中值双边滤波去噪 |
| 3.1.4 图像拉普拉斯锐化 |
| 3.2 基于改进Canny算法的圆形标识边缘检测 |
| 3.2.1 传统Canny边缘检测 |
| 3.2.2 拓展梯度方向与Otsu自适应阈值的改进Canny算法 |
| 3.3 基于Hough变换的圆形标识特征提取 |
| 3.3.1 基于Hough变换的椭圆检测研究进展 |
| 3.3.2 最小二乘与Hough变换融合的圆形标识特征提取 |
| 3.4 基于对极几何约束的圆形标识归一化互相关立体匹配 |
| 3.4.1 立体匹配方法概述 |
| 3.4.2 对极几何约束 |
| 3.4.3 基本矩阵和极线方程 |
| 3.4.4 基于对极几何约束关系的NCC立体匹配算法 |
| 3.5 圆形标识中心坐标三维重建 |
| 3.5.1 三维重建模型 |
| 3.5.2 三维重建过程 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 制动时序视觉检测系统标定与精度检定试验研究 |
| 4.1 非线性成像模型建立 |
| 4.1.1 参考坐标系 |
| 4.1.2 线性成像模型 |
| 4.1.3 非线性成像模型 |
| 4.2 视觉检测系统摄像机标定理论及优化 |
| 4.2.1 张正友平面模板标定法 |
| 4.2.2 张正友标定法优化理论分析 |
| 4.2.3 基于PSO-LM组合优化策略的改进张正友标定法 |
| 4.3 摄像机标定试验及结果对比分析 |
| 4.3.1 标定试验设备安装及调试 |
| 4.3.2 标定试验过程及参数误差对比分析 |
| 4.4 基于车轮动态模拟的视觉系统精度检定试验研究 |
| 4.4.1 硬件结构组成 |
| 4.4.2 检定方法及流程 |
| 4.4.3 动态检定试验及误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 汽车制动时序视觉检测系统开发及实车试验 |
| 5.1 汽车制动时序视觉检测系统结构组成 |
| 5.1.1 检测系统的硬件部分 |
| 5.1.2 汽车制动时序检测系统软件设计 |
| 5.2 汽车制动时序视觉检测系统实车试验研究 |
| 5.2.1 实车试验目的及试验条件 |
| 5.2.2 实车试验内容及步骤 |
| 5.2.3 同一车型重复性试验 |
| 5.2.4 测量结果标准不确定度评定 |
| 5.2.5 多种车型普适性试验 |
| 5.2.6 试验误差因素分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（4）穿戴式下肢截肢患者的步态检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 步态检测国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于视觉系统的步态检测研究现状 |
| 1.2.2 基于传感器的步态检测研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究目标和内容 |
| 第二章 步态检测系统总体设计 |
| 2.1 步态检测系统设计原则 |
| 2.2 步态检测系统总体方案设计 |
| 2.2.1 总体框架设计 |
| 2.2.2 便携式机械结构 |
| 2.2.3 传感系统 |
| 2.2.4 数据采集系统 |
| 2.2.5 数据传输系统 |
| 2.2.6 数据处理系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 步态检测的基础理论 |
| 3.1 步态周期 |
| 3.2 坐标系及转换 |
| 3.2.1 坐标系定义 |
| 3.2.2 坐标系转换 |
| 3.3 姿态角的表示及其转换 |
| 3.3.1 四元数 |
| 3.3.2 四元数与方向余弦矩阵 |
| 3.3.3 四元数与欧拉角 |
| 3.4 步态参数 |
| 3.4.1 步态周期占比 |
| 3.4.2 对称性 |
| 3.4.3 步频步速 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 穿戴式步态检测系统的实现 |
| 4.1 系统硬件模块的设计 |
| 4.1.1 数据采集系统 |
| 4.1.2 数据接收系统 |
| 4.2 系统软件模块的实现 |
| 4.2.1 底层软件系统 |
| 4.2.2 上层软件系统 |
| 4.2.3 通信软件系统 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 步态检测算法 |
| 5.1 空间姿态估计 |
| 5.2 步态时相识别与检测 |
| 5.2.1 基于峰值的检测窗口划分 |
| 5.2.2 关键步态时相检测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验验证与数据分析 |
| 6.1 实验验证内容 |
| 6.2 实验测试设备和样本 |
| 6.3 实验结果分析 |
| 6.3.1 关键步态时相检测结果 |
| 6.3.2 系统稳定性检测结果 |
| 6.3.3 步数检测结果 |
| 6.3.4 步速步频检测结果 |
| 6.3.5 对称性检测结果 |
| 6.3.6 步态周期占比检测结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读硕士学位期间所作的项目 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 采集的实验对象步态数据附件 |
（5）六轴机器人辅助无损检测轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 超声机器人检测系统研究现状 |
| 1.2.1 超声无损检测系统 |
| 1.2.2 机器人人机交互及其轨迹规划 |
| 1.2.3 超声机器人检测系统研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 论文结构安排 |
| 第二章 六轴机器人运动学建模 |
| 2.1 六轴机器人运动学模型 |
| 2.1.1 六轴机器人正运动学模型 |
| 2.1.2 六轴机器人逆运动学的代数法求解 |
| 2.2 六轴机器人位姿矩阵 |
| 2.2.1 六轴机器人仿真模型 |
| 2.2.2 六轴机器人末端位姿的方向余弦表达矩阵 |
| 2.2.3 六轴机器人及叶片模型坐标空间统一 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于改进GA-PSO算法的逆运动学求解 |
| 3.1 智能优化算法的运动学逆解 |
| 3.1.1 粒子群算法 |
| 3.1.2 遗传算法 |
| 3.2 改进GA-PSO算法的运动学逆解 |
| 3.2.1 基于正运动学的六轴机器人逆解评价函数 |
| 3.2.2 基于自适应惯性权重的收敛性能优化 |
| 3.2.3 改进GA-PSO算法的性能评价 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于发动机叶片模型叶宽方向检测的轨迹点分配 |
| 4.1 飞机发动机叶片点云数据获取方法 |
| 4.1.1 飞机发动机叶片曲面测量方法 |
| 4.1.2 飞机发动机叶片点云数据预处理 |
| 4.2 飞机发动机叶片的曲面重构 |
| 4.2.1 基于点云的法线估计 |
| 4.2.2 基于空间包围盒的空间划分 |
| 4.2.3 基于泊松算法的曲面重构 |
| 4.3 曲面上超声检测运动位姿点生成 |
| 4.3.1 超声检测轨迹曲线插值拟合 |
| 4.3.2 基于关节运动弧长的位姿点分配 |
| 4.3.3 检测点位姿分配对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于手势轨迹的机器人轨迹规划 |
| 5.1 基于手势的轨迹获取方法 |
| 5.1.1 Leap Motion手势识别设备 |
| 5.1.2 手势轨迹坐标空间转化 |
| 5.1.3 笛卡尔空间坐标轨迹预处理 |
| 5.1.4 基于手势轨迹的检测点姿态矩阵的获取 |
| 5.2 关节空间连续轨迹优化 |
| 5.2.1 连续轨迹优化模型 |
| 5.2.2 关节空间曲面连续轨迹优化 |
| 5.2.3 三种连续轨迹优化方法对比分析 |
| 5.3 关节空间点对点冲击最优轨迹优化 |
| 5.3.1 5-5-5插值多项式 |
| 5.3.2 基于粒子群算法的冲击最优轨迹规划 |
| 5.3.3 曲面上点对点轨迹优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 六轴机器人辅助超声无损检测系统实验 |
| 6.1 超声无损检测系统 |
| 6.1.1 无损检测实验硬件平台 |
| 6.1.2 无损检测实验软件平台 |
| 6.1.3 发动机叶片模型超声扫描实验 |
| 6.2 发动机叶片叶宽方向W坐标偏移图像分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（6）谐振型光纤陀螺信号检测系统设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本文研究内容与主要工作 |
| 第2章 谐振型光纤陀螺的基本原理与结构 |
| 2.1 光学Sagnac效应 |
| 2.1.1 任意形状的闭合光路绕任意轴旋转的Sagnac效应 |
| 2.1.2 考虑地球运动所引起的Sagnac效应 |
| 2.2 光纤陀螺中由Sagnac效应引起的相位差与谐振频率差 |
| 2.2.1 干涉型光纤陀螺中的相位差 |
| 2.2.2 谐振型光纤陀螺中的谐振频率差 |
| 2.3 光纤环形谐振腔的输出谱及其特性 |
| 2.3.1 谐振点值和背景值 |
| 2.3.2 谐振深度 |
| 2.3.3 精细度 |
| 2.4 谐振型光纤陀螺的各个模块 |
| 2.4.1 光路结构 |
| 2.4.2 电路结构 |
| 2.4.3 程序模块 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 数字信号的产生与优化 |
| 3.1 电路中的数字量与模拟量的转换分析 |
| 3.2 时钟信号的倍频、分频及双边沿触发的实现 |
| 3.2.1 锁相环实现倍频与分频 |
| 3.2.2 双边沿触发 |
| 3.2.3 双边沿触发的任意分频模块 |
| 3.3 数字波形的产生 |
| 3.3.1 相位累加法产生三角波 |
| 3.3.2 递推公式法产生三角波 |
| 3.3.3 相位累加法产生正弦波 |
| 3.3.4 递推公式法产生正弦波 |
| 3.4 数字波形的优化 |
| 3.4.1 波形毛刺消除技术 |
| 3.4.2 波形电压超出输出范围的解决方法 |
| 3.4.3 工作时钟频率的选取 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 信号检测系统的程序设计 |
| 4.1 调相后光纤环形谐振腔的输出特性 |
| 4.2 信号解调方法 |
| 4.2.1 采样相减法 |
| 4.2.2 同步信号法 |
| 4.2.3 最佳调相系数 |
| 4.2.4 最佳调频系数与调制频率 |
| 4.3 锁频反馈回路的控制 |
| 4.3.1 入谐振区判据的优化 |
| 4.3.2 锁定控制过程 |
| 4.4 陀螺输出信号 |
| 4.4.1 解调值相减法 |
| 4.5 串口通信 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 陀螺系统样机的实验结果分析 |
| 5.1 谐振曲线与解调曲线 |
| 5.2 锁频反馈回路的性能测试 |
| 5.3 系统的实物图 |
| 5.4 输出信号的标定、拟合与精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（7）挖掘机姿态检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 挖掘机姿态检测研究现状 |
| 1.2.2 基于MEMS器件的捷联惯导技术综述 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构安排 |
| 第2章 挖掘机姿态解算 |
| 2.1 参考坐标系 |
| 2.2 姿态描述方法 |
| 2.2.1 方向余弦法 |
| 2.2.2 欧拉角法 |
| 2.2.3 四元数法 |
| 2.3 MEMS器件姿态测量 |
| 2.3.1 加速度计测姿 |
| 2.3.2 磁力计测姿 |
| 2.3.3 陀螺仪测姿 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数据融合算法研究 |
| 3.1 互补滤波 |
| 3.1.1 互补滤波原理 |
| 3.1.2 互补滤波器设计 |
| 3.2 卡尔曼滤波 |
| 3.2.1 卡尔曼滤波原理 |
| 3.2.2 卡尔曼滤波器设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 挖掘机姿态检测系统设计 |
| 4.1 系统整体方案设计 |
| 4.2 系统硬件设计与制作 |
| 4.2.1 MEMS传感器选型 |
| 4.2.2 硬件原理图设计 |
| 4.2.3 硬件PCB制作 |
| 4.3 系统软件设计与编程 |
| 4.3.1 驱动程序设计 |
| 4.3.2 主程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统测试与验证 |
| 5.1 系统测试平台搭建 |
| 5.1.1 测试平台整体架构 |
| 5.1.2 基于MFC的监控面板设计 |
| 5.2 算法仿真分析 |
| 5.2.1 传感器原始数据处理 |
| 5.2.2 数据融合算法仿真分析 |
| 5.3 系统功能验证 |
| 5.3.1 铲斗静止 |
| 5.3.2 铲斗运动 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点归纳 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）医药视觉检测机器人异物感知方法与检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 医药市场及制药设备现状 |
| 1.1.2 不溶异物污染及危害 |
| 1.1.3 现有注射剂生产工艺 |
| 1.2 国内外医药注射剂不溶异物检测设备现状 |
| 1.2.1 Eisai基于光阻法的线扫描异物检测设备 |
| 1.2.2 德国Seidenader基于CCD序列图像的检测设备 |
| 1.2.3 意大利Brevetti CEA基于机器人多视角检测的智能设备 |
| 1.2.4 国内外医药检测设备现状 |
| 1.3 医药注射剂不溶异物检测的难题 |
| 1.4 项目来源及本文的主要研究内容 |
| 第2章 医药视觉检测机器人设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 检测需求与分析 |
| 2.2.1 医药异物的来源及分类 |
| 2.2.2 医药异物检测难点分析 |
| 2.3 医药视觉检测原理分析 |
| 2.4 医药视觉检测光学方案 |
| 2.5 医药视觉检测机器人机械设计方案 |
| 2.5.1 医药视觉检测机器人关键模组设计与分析 |
| 2.5.2 医药视觉检测机器人电气控制方案设计 |
| 2.6 医药视觉检测机器人软件架构 |
| 2.7 医药视觉检测机器人检测策略研究 |
| 2.7.1 医药视觉检测难点分析 |
| 2.7.2 医药视觉检测策略 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于Canny-FFT与 SIFT特征的明暗场配准方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 医药异物序列图像预处理算法 |
| 3.2.1 基于动态双阈值限定的噪声滤波器设计 |
| 3.2.2 微弱异物图像形态学TOPHAT增强 |
| 3.2.3 图像双三次B样条曲线插值 |
| 3.3 基于Canny边缘特征的FFT明场图像配准算法 |
| 3.3.1 传统Fourier-Mellin配准算法 |
| 3.3.2 改进的基于Canny边缘特征傅里叶图像配准 |
| 3.3.3 实验与分析 |
| 3.4 基于SIFT特征的暗场图像配准算法 |
| 3.4.1 SIFT特征点检测及配准 |
| 3.4.2 实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于BPNN与反向PM融合的序列图像分割方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于时间谱线特征的BP神经网络分割算法 |
| 4.2.1 BP神经网络模型概述 |
| 4.2.2 基于时间谱线特征的BP神经网络分割算法 |
| 4.2.3 实验与分析 |
| 4.3 基于反向PM模型图像精确分割方法 |
| 4.3.1 PM扩散模型概述 |
| 4.3.2 反向PM扩散模型 |
| 4.3.3 反向PM模型图像分割算法步骤 |
| 4.3.4 实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于PSO-RBF-SVM的多特征多级分类方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于几何特征的注射剂不溶异物分类规则 |
| 5.2.1 异物特征几何特征提取 |
| 5.2.2 异物特征灰度特征提取 |
| 5.2.3 异物特征纹理特征提取 |
| 5.2.4 特征提取实验结果 |
| 5.3 基于主成分分析法的特征降维 |
| 5.3.1 主成分基本原理 |
| 5.3.2 主成分特征的降维步骤 |
| 5.4 基于支持向量机分类算法的异物正次品判别 |
| 5.4.1 支持向量机方法 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.4.3 基于粒子群算法的RBF-SVM的参数寻优方法 |
| 5.4.4基于PSO-RBF-SVM异物分类实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 医药视觉检测机器人研制及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 医药异物视觉检测机器人研发历程 |
| 6.3 医药异物视觉检测机器人硬件开发 |
| 6.3.1 整体机构 |
| 6.3.2 上料机构 |
| 6.3.3 抓瓶与搓瓶机构 |
| 6.3.4 跟踪机构 |
| 6.3.5 检测机构 |
| 6.3.6 剔除机构 |
| 6.3.7 光机电控制系统 |
| 6.4 医药视觉检测机器人软件开发 |
| 6.5 实验结果及分析 |
| 6.5.1 基于Knapp-Kushner测试的人机对比 |
| 6.5.2 检测性能 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 附录 B 攻读博士学位期间授权的国家发明专利 |
| 附录 C 攻读博士学位期间参与的科研项目和所获奖励 |
（9）电动自行车整车综合性能检测试验台的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 相关技术背景及发展概况 |
| 1.3 电动自行车性能检测技术发展现状 |
| 1.4 主要研究目的 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 整车综合性能检测试验台的建立 |
| 2.1 检测平台搭建的依据 |
| 2.2 实际道路上受力分析 |
| 2.3 试验台的整体布置 |
| 2.3.1 检测平台的构成 |
| 2.3.2 检测原理 |
| 2.4 检测平台的力学分析 |
| 2.4.1 驱动状态下受力分析 |
| 2.4.2 制动工况下受力分析 |
| 2.5 台架制动工况下的仿真分析 |
| 2.5.1 轮胎模型 |
| 2.5.2 制动系统模型 |
| 2.5.3 仿真结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 整车-台架系统动力学仿真研究 |
| 3.1 ADAMS软件介绍 |
| 3.2 整车-台架系统建模 |
| 3.2.1 整车-台架几何模型 |
| 3.2.2 ADAMS同步带建模 |
| 3.2.3 整车-台架物理模型 |
| 3.2.4 接触与摩擦 |
| 3.3 仿真计算的相关设置 |
| 3.4 整车-台架仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 试验台测控系统的开发与研究 |
| 4.1 试验台测控系统设计 |
| 4.1.1 测控系统设计需求 |
| 4.1.2 测控系统整体设计框图 |
| 4.2 下位机 |
| 4.2.1 选型 |
| 4.2.2 下位机设计 |
| 4.2.3 下位机控制流程 |
| 4.3 上位机 |
| 4.3.1 LabVIEW简介 |
| 4.3.2 上位机通讯 |
| 4.3.3 上位机设计 |
| 4.4 性能测试模块 |
| 4.4.1 速度检测 |
| 4.4.2 加速性能 |
| 4.4.3 续航里程 |
| 4.4.4 驱动轮输出功率 |
| 4.4.5 爬坡性能 |
| 4.4.6 制动性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 试验结果与分析 |
| 5.1 试验平台 |
| 5.2 试验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）变速箱螺钉漏装检测系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国外机器人发展现状 |
| 1.2.1 国外机器人技术发展现状 |
| 1.2.2 国内机器人技术发展现状 |
| 1.2.3 目前工业机器人技术研究热点及发展趋势 |
| 1.3 工业机器人在检测技术上的应用 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 第2章 变速箱螺钉漏装检测系统结构设计及优化 |
| 2.1 变速箱螺钉漏装检测系统的设计条件 |
| 2.1.1 变速箱的外形及螺钉位置尺寸 |
| 2.1.2 输送带的结构尺寸 |
| 2.1.3 螺钉检测机械臂的设计要求 |
| 2.2 螺钉检测机械臂结构的设计 |
| 2.2.1 螺钉检测机械臂结构的设计 |
| 2.2.2 螺钉检测机械臂工作位置的优化设计 |
| 2.2.3 螺钉检测机械臂臂长的尺寸设计 |
| 2.3 螺钉检测机械臂电机和传感器的选型设计 |
| 2.3.1 电机的选型设计 |
| 2.3.2 传感器的选型设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 螺钉检测机械臂建模及干涉检查 |
| 3.1 检测机械臂三维模型的建立 |
| 3.1.1 三维实体建模技术 |
| 3.1.2 螺钉检测机械臂实体建模 |
| 3.2 螺钉检测机械臂实体模型的干涉检验 |
| 3.3 螺钉检测机械臂实体模型的虚拟装配 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 螺钉漏装检测机械臂仿真分析及强度校核 |
| 4.1 .螺钉漏装检测机械臂基于ADAMS的运动学仿真 |
| 4.1.1 螺钉检测机械臂运动学分析 |
| 4.1.2 基于ADAMS的运动学仿真 |
| 4.2 螺钉检测机械臂基于ADAMS的动力学仿真 |
| 4.2.1 递推法求机械臂末端连杆的雅克比矩阵 |
| 4.2.2 牛顿-欧拉递推动力学方程 |
| 4.2.3 基于ADAMS的动力学仿真 |
| 4.3 .螺钉检测机械臂零部件的尺寸强度校核 |
| 4.3.1 螺钉检测机械臂强度校核 |
| 4.3.2 小臂的强度校核 |
| 4.3.3 大臂的强度校核 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 螺钉漏装检测控制系统开发 |
| 5.1 基于PLC运动控制程序编制 |
| 5.1.1 设计螺钉检测机械臂控制系统框图 |
| 5.1.2 步进电机控制的方案设计 |
| 5.2 基于PLC的螺钉漏装检测算法开发 |
| 5.2.1 基于PLC的螺钉漏装检测算法开发 |
| 5.2.2 驱动器的选择 |
| 5.3 螺钉漏装检测机械臂硬件原理图和接线图 |
| 5.3.1 设计驱动步进电机硬件原理图 |
| 5.3.2 测距传感器与PLC的接线图 |
| 5.4 触摸屏 |
| 5.4.1 通信协议 |
| 5.4.2 触摸屏与PLC的连接 |
| 5.4.3 参数软件设计 |
| 5.5 梯形图设计 |
| 5.5.1 梯形图 |
| 5.5.2 脉冲的生成 |
| 5.5.3 主程序编写 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、角速度测量部件综合自动检测系统的设计（论文参考文献）
- [1]车载微振动陀螺仪的结构设计与仿真分析[D]. 东泽源. 大连理工大学, 2021
- [2]光纤陀螺线形检测系统的数据处理方法及应用研究[D]. 杨丹丹. 武汉理工大学, 2020
- [3]基于滑移率辨识的汽车制动时序视觉检测系统研究[D]. 吴岛. 吉林大学, 2020(08)
- [4]穿戴式下肢截肢患者的步态检测系统研究[D]. 龚思佳. 上海大学, 2020(02)
- [5]六轴机器人辅助无损检测轨迹规划研究[D]. 吕亚辉. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [6]谐振型光纤陀螺信号检测系统设计与优化[D]. 何聂. 深圳大学, 2019(09)
- [7]挖掘机姿态检测系统研究[D]. 李傲傲. 华侨大学, 2019(01)
- [8]医药视觉检测机器人异物感知方法与检测系统研究[D]. 吴成中. 湖南大学, 2019
- [9]电动自行车整车综合性能检测试验台的研究[D]. 刘梦洋. 华南理工大学, 2019(01)
- [10]变速箱螺钉漏装检测系统开发[D]. 裴龙. 江苏科技大学, 2019(02)